<< Пред. стр. 3 (из 7) След. >>
Возникновение современной робототехники связано прежде всего с компьютеризацией производства, а более конкретно с появлением программных средств - языков управления роботами и операционных систем робототехнических комплексов. Большую роль в робототехнике сыграли появления станков с ЧПУ. Промышленная робототехника унаследовала от станкостроения основные принципы числового программного управления.Наконец немаловажную роль в развитии современной робототехники сыграло создание копирующих манипуляторов, которые предназначались для обслуживания контрольно-измерительной аппаратуры при проведении технологических операций в зонах, опасных для человека.Современный робот является сложным техническим устройством, предназначенным для выполнения разнообразных работ с помощью рабочих органов, органов чувств и систем управления функционально заменяющих соответствующие человеческие органы. Такой робот состоит из следующих частей:
- механического манипулятора с захватным усройством, похожим на человеческую руку - элемента, унаследованного от копирующих монипуляторов.
- системы "органов чувств" - датчиков и двигательной системы, приводящий манипулятор в движение и впервые примененных в станках с ЧПУ.
- управляющем системы - мозга, состоящего из компьютера или специализированной решающей системы. т.е.элементов, взятых из вычислительной техники.
В процессе выполнения работы робот воспринимает информацию об окружающей среде от органов чувств, анализирует ее с учетом полученного задания и вырабатывает команды, выполнение которых обеспечивает успешное завершение работы. Промышленные роботы представляют собой многофункциональные манипуляторы с возможностью многократного программирования. Они обеспечивают комплексную автоматизацию производства, поскольку устраняют простые рутинные операции рабочего и ликвидируют его малоквалифицированные однообразные действия. Роботизация производства меняет стиль производства, делает его более экономным, рациональным, стандартным, укрепляет трудовую дисциплину и деловой ритм, исключает из технологического процесса влияние человеческих эмоций, утомляемость. невнимательность и повышают качество и ритмичность производства, уменьшает расходы, связанные с травматизмом и профзаболеваниями, сокращает расходы на социально-бытовые и культурные услуги.
Прослеживая историю развития робототехники можно выделить определенные этапы этого развития и соответственно поколения роботов.
Первый этап развития робототехники начался с выдачи патента американским инженерам Д.Диволу и Д.Энгельбергеру на "программный способ перемещения предметов". Реализацией этого патента стало создание "автоматического программируемого аппарата" с числовым программным управлением в 1958 году. Это были роботы первого поколения, которые работали по жесткой программе управления. Они не обладают качествами, которые позволяют им полностью заменить человека даже на наиболее простых участках производства, требующих утомительного монотонного труда. Сфера применения роботов первого поколения ограничена теми производственными процессами, в которых принципиально возможна и экономически целесообразна организация жестко заданной окружающей среды, позволяющей работать по заданной программе. Они в большинстве случаев применялись для перемещения деталей, инструментов или технологической оснастки между оборудованием. Такие роботы широко распространены и теперь с разнообразием своих конструкций и применяются в механической обработке, литейном производстве, радиоэлектронной промышленности,медицине, в космических исследованиях.
Второй этап развития робототехники начинается с создания систем очувствления роботов, которые позволяют роботу расширить свои возможности, упростить требования к вспомогательным системам, освоить более сложные операции. Роботы второго поколения получили в свое распоряжение технические системы и датчики, аналогичные органам чувств человека: зрение, осязание, обоняние, слух. Роботы второго поколения - это адаптивные роботы, работающие по гибкой программе, "киберы", наделенные системой "очувствления", блоками обработки информации и управления.
Третий этап развития робототехники только начинается. Для этого этапа характерно стремление придать роботехническим системам наряду с сенсорными возможностями некоторые черты интеллекта человека. Роботы третьего поколения - это роботы, которые имеют такие способности как делать логические выводы из неполных и противоречивых данных, накопление опыта, корректировка поведенческой активности. . Роботы третьего поколения - это интегральные устройства, представляющие собой технические системы, способные распознавать неизвестную, быстро меняющуюся обстановку, автоматически оценивать ситуацию и принимать решения о последующих действиях. Возникающие при создании таких роботов теоретические и технические проблемы решаются в тесной связи науки и техники о чем будет идти речь в дальнейшем.
Благодаря автоматизации и роботизации человек уходит из сферы материального производства в область информационного обслуживания. Объем информации, ее сложность непрерывно возрастают как возрастает и необходимость ее быстрой обработки и выдачи. Человек сам уже не может справиться с теми информационными задачами, которые возникают не только в ходе его производственной деятельности,но и в процессе его жизнедеятельности вообще. На помощь человеку приходит вычислительная техника.
Люди уже давно использовали различные технические средства. Более 1500 лет назад были изобретены счеты, которые вплоть до 17 века оставались практически вне конкуренции. Затем началась эпоха популярности создания счетных устройств. Теолог и математик Д.Непер разработал логарифмы, которые позднее были встроены в логарифмическую линейку. На основе логарифмов Б.Паскаль создал вычислительную машину механического типа. В 1673 году Лейбниц изготовил механический калькулятор. В 1804 году Ж.Жаккард изобрел перфокарты. После разработок Ч.Бэббиджем принципов работы вычислительных машин и используя перфокарты американец Г.Холлерит в 1870 году создал статический табулятор для обработки переписи населения США. Он организовал фирму по производству табуляционных машин, которая после нескольких перенаименований и слияний в 1924 году получила называние IBM (Internacionai Business Machines Corporation). К началу 20 века были созданы все предпосылки для научного подхода к проблеме создания вычислительных систем, всю историю которых можно разбить на ряд этапов и соответствующих поколений ЭВМ.
Идеи создания ЭВМ возникают одновременно и независимо друг от друга в конце 30-х - начале 40-х годов в четырех странах: США, Великобритании, Германии, СССР.
В 1937 г. Дж.Атанасов (США), работая над докторской диссертацией по физике столкнулся с большим объемом вычислений и у него возникает идея эти вычисления автоматизировать. Вместе со своим аспирантом КЛ.Берри он создает настольную работающую модель ЭВМ п продолжает над ней трудиться до 1942 г., когда его работы были прерваны войной. В 1942 г. инженер фирмы ИБМ (США) А. Фелирс создал модель эдектронного множительного устройства. В конце 30-х годов С.А.Лебедев приступил к конструированию ЭВМ. работы над которой были прерваны войной. Весной 1945 г. в США была построена ЭНИАК,содержащая 18000 электронных ламп. В 1943 г. в Лондоне была построена машина "Колос" на 1500 электронных лампах. В 1946 г. Дж. фон Нейман предложил ряд новых идей организации ЭВМ на основе которых была создана архитектура ЭВМ. Первая ЭВМ с хранимой программой была создана в Великобритании в 1949 г. (машина ЭДСАК, конструктор М. Уилкс). Первое поколение ЭВМ создавалось на основе электромеханического реле, а впоследствии на электронных лампах в 40-50 годах. Впервые была осуществлена автоматизация процесса долгих и сложных вычислений. В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе разработал "программно-управляемое устройство Z3", основанное на двоичной системе счисления. В США чуть позже - в начале 1943 года Говард Эйкен создал вычислительную машину Марк-1, которая как и Z3 была создана на ограниченной базе механических реле,возможности которых к этому времени были практически исчерпаны. В конце 1943 года в Англии под руководством Алана Тьюринга на основе 2000 электронных вакуумных ламп была построена более мощная ЭВМ "Колосс", а в 1949 году был создан под руководством Мориса Уилка первый в мире универсальный компьютер "EDSAC" - электронный автоматический калькулятор с памятью на линиях задержки. Наконец в СССР в 1949-1951 годах в Киеве под руководством С.А.Лебедева была создана первая в нашей стране ЭВМ - Малая Электронная Счетная Машина (МЭСМ), а через год в Москве начала работать Большая Электронная Счетная Машина (БЭСМ), на которой впервые в мире были установлены более надежные и быстродействующие оперативные запоминающиеся устройства на ферритовых кольцах.
Второе поколение ЭВМ появилось в конце 50-х годов. Ненадежные и употреблявшие много энергии вакуумные электронные лампы были заменены транзисторами, что, с одной стороны, уменьшило габаритные размеры ЭВМ, а, с другой, - повысило степень их надежности. Второе поколение ЭВМ позволило существенно расширить сферу использования вычислительной техники, приступить к созданию автоматических систем управления.
1 июля 1948 года в газете "Нью-Йорк таймс" было помещено сообщение об изобретении нового устройства - транзистора, который можно применять вместо электронных ламп. Транзистор представляет собой германиево-кремниевый кристалл величиной с булавочную головку заключенный в металлический цилиндр длинной около сантиметра. Электроника вступила на путь минитюризации. Но полупроводниковая электроника боялась механических повреждений и химических загрязнений неизбежных при сборке и пайке схем вручную. Возникла более перспективная технология изготовления интегральных схем: создание транзисторов на плате а проводящие соединения между ними напылением металла в бороздки. В силу этого появилась тенденция автоматизированного производства интегральных микросхем.
Третье поколение ЭВМ появилось во второй половине 60-х годов, когда фирма IBM разработала первую систему машин IBM-360 на основе интегральных схем.
Инженер фирмы "Intei" Маршиан Эдвард Хофф - младший заменил несколько жестко специализированных микросхем одной универсальной, названной впоследствии микропроцессором. 7 апреля 1964 года корпорация IBM объявила о создании семейства вычислительных машин - "Система- 360". Каждая машина этой системы была универсальной со стандартизированными принципами программирования и интерфейса ввода-вывода. Появилась возможность заменят и добавлять различные элементы ЭВМ. Был предложен широкий набор периферии и программного обеспечения. Появился монипулятор типа "мышь" и диалоговый интерфейс человека с компьютером что дало возможность работать с компьютерам людям различных не связанных с электроникой специальностей.
Четвертое поколение ЭВМ своей конструктивной основой имеют интегральные микросхемы с большой (БИС) и сверхбольшой (СБИС) степенями интеграции, содержащие тысячи и сотни тысяч транзисторов на одном кристалле. Достигается дальнейшее упрочение контактов человека с ЭВМ путем повышения уровня программирования, значительного развития периферийных устройств. Появляются разработки, реализующие голосовую связь с ЭВМ.
В 1979 году фирма IBM выпустила свой первый персональный компьютер IBM-PC, чем положила начало новой индустрии. Созданы многопроцессорные ЭВМ реализующие параллельную обработку данных на основе которых ведутся работы по созданию искусственного интеллекта. Начал выпускаться процессор "Pentium" который позволяет создавать многопроцессорные персональные системы.
С конца 80-х годов наступает период пятого поколения в развитии ЭВМ. Машины этого поколения коренным образом отличаются от машин предшествующих поколений как тем, что они строятся на основе сверхбольших ИС, так и по своей структуре. Структура фон Неймана сохраняется в виде ядра, вокруг которого вырастают новые блоки. Блок общения обеспечивает интерфейс между пользователем и ЭВМ на языке, близком к естественному. Важное место в структуре занимает база знаний определенной предметной области. Блок- решатель организует подготовку программы решения задачи. Широко используются модели и средства, разработанные в искусственном интеллекте. К 1990 г. было изготовлено 150 млн.ЭВМ пятого поколения. Это поколение компьютеров находятся на стадии разработки и должно обладать возможностью взаимодействия с человеком при помощи человеческой речи и графических изображений, способностью обучаться, производить ассоциативную обработку информации, делать логические суждения, вести "разумную" беседу с человеком в виде вопросов и ответов.
Более того, рождается новое направление - интегральная логика, основанная не на потоке электронов, а на потоках света. В ЭВМ каждое переключение реализует передачу единицы информации. В оптических ЭВМ (ОВМ) такое переключение будет нести огромный объем информации, а быстродействие в принципе может достичь порядка миллиарда операций в секунду и идти со скоростью света. В ОВМ вместо машинных могут быть использованы естественные языки и средства речевого диалога что значительно повысит интенсивность и эффективность общения человека и машины. Новый качественный скачек возможен и в микроминитюризации машин путем превращения единичных молекул в элементы электронных схем а в перспективе может привести к созданию биокомпьютера. Уже сейчас есть определенные практические подвижки в этом направлении. Так, в Японии создан новый материал путем охлаждения молекул до почти абсолютного нуля с последующим облучением лазерным лучом. Этот материал позволяет записывать до 10 млрд. бит на одном квадратном сантиметре.
Таким образом, электронно-вычислительная техника за короткий период времени своей эволюции проделала такой стремительный путь, с каким не сравнится ни одно изобретение. Рост средней производительности ЭВМ в процессе этого развития можно изобразить следующим образом (рис. 1).
Рис.1. Рост средней производительности ЭВМ (25,72).
Автоматизация, роботизация и комьютеризация производства стимулировали появление и развитие других отраслей техники. Возникает атомная энергетика, дальнейшее развитие получает химизация производства и металлургия, гигантскими шагами развиваются средства транспорта, телевидение, человек создал космическую индустрию и вышел в безграничные просторы Космоса.
2. Структура техники как системы
средств деятельности.
В результате возникновения и дальнейшего развития техники человек по своему отношению к природе стал особым, качественно новым существом. Если животные продолжали относиться к природе непосредственно, при помощи своих естественных органов, то человек относится к ней опосредовано, при помощи орудий труда. Формируется отношение "человек-орудие труда- предмет труда", которое в масштабах всего человеческого коллектива выступает как отношение "общество-техника-природа". При помощи техники люди начинают подчинять себе природу для удовлетворения своих потребностей. Люди стремятся подчинить себе природу при помощи веществ и сил самой природы. "Применяя силу природы против сил природы,- писал К. Ясперс,- техника господствует над природой посредством самой природы" (3,117). Человек усиливает свои естественные органы искусственными, реагирует на природные последствия. "Итак,- заключает испанский философ Х. Ортега-и -Гассет, -техника - это реакция человека на природу или обстоятельства, в результате которой между природой, окружением, с одной стороны, и человеком - с другой, возникает некий посредник - сверхприрода или новая природа, надстроенная над первичной" (3,171).
Система "человек-орудие труда" получила название "совокупного рабочего механизма". Элементами этой системы являются человек с его физическими и духовными потенциями участвующий в трудовом процессе, или личный элемент совокупного рабочего механизма и орудия труда, или вещный элемент этой системы. Функция совокупного рабочего механизма состоит в преобразовании сил и веществ природы для определенных нужд человека и общества при помощи физической и духовной деятельности человека и преобразованных для этих целей сил и веществ природы - орудий труда.
Философский анализ возникновения и дальнейшего развития техники как средства деятельности позволяет выделить существенные черты этого аспекта техники. К ним можно отнести следующие:
- техника не дар природы. Она возникает в процессе активной и специфической преобразующей человеческой деятельности, в процессе труда. Именно труд является исходным моментом в понимании техники.
- техника - промежуточное звено в процессе целенаправленной деятельности человека по преобразованию сил и веществ природы. Благодаря технике отношение человека к природе становится опосредованным.
- поскольку труд всегда имеет общественный характер, техника создается и развивается в обществе, влияя в свою очередь не развитие и функционирование последнего.
- деятельность человека весьма разнообразна. Соответственно этому техника существует как система разнообразных средств деятельности.
- техника создается людьми на основе определенных знаний свойств веществ и сил природы, она является овеществленной силой человеческих знаний, реализацией этих знаний.
- техника является материальной основой формирования самого человека, его физических и духовных способностей.
В литературе существуют различные определения техники как средства человеческой деятельности . С.В.Шухардин в своей книге "Основы истории техники" привел их в определенную систему, которая включает более 30 таких определений: как средства труда, орудия труда, производительная сила, все что человек ставит между собой и природой и др. (см. 5,72-74). Каждое из приведенных определений отражает какой-то один аспект техники, а не в необходимой степени все существенные признаки техники. Если же попытаться отразить все вышеприведенные существенные черты техники в рассматриваемом здесь аспекте, то определение техники можно сформулировать так: техника - это совокупностьь искусстчвенно созданных средств деятельности людей.
Техника как совокупность средств человеческой деятельности представляет собой определенную систему со сложной структурой. В силу этой сложности правомочен различный "срез" этой системы - горизонтальный, вертикальный, по характеру используемых законов и , наконец, по характеру использования законов.
При горизонтальном "срезе" техника предстает как система, состоящая из подсистем, расположенных одна рядом с другой и выполняющих различные функции. В этом случае возможно выделение производственной техники как главнейшего элемента системы, техники транспорта и связи, культуры, образования, науки, строительной, информационной, космической, военной, техникой быта. Между этими видами техники существуют сложные структурные связи и нет четко очерченных границ. Так, одно и то же техническое устройство может быть элементом различных видов техники. Телевизор, к примеру, может быть элементом техники науки, образования , быта и т.д. При таком структурном "срезе" вся совокупная техника предстает перед нами разделенная на отдельные, лежащие друг возле друга функциональные виды.
При вертикальном "срезе" техники одна подсистема включается в другую. отношения между различными элементами этой системы есть отношение единичного, особенного и общего. В этом случае выделяются различные уровни техники:
Отдельные технические средства.
|
Технические системы.
|
Отрасли техники.
|
Виды техники.
|
Совокупная техника.
Совокупная техника предстает перед нами как система, состоящая из различных ее видов (производственная, строительная, техника связи и транспорта и др.). Виды в свою очередь включают отдельные отрасли техники. Например, производственная техника подразделяется на машиностроительную, химическую, металлургическую, энергетическую, сельскохозяйственную, транспортную, технику связи, горного дела и электротехнику.
Каждая отрасль техники существует или в форме отдельных технических средств ( инструменты, станки и т.д.) или, что становится все более характерным для современной техники, в виде технических систем ( различные виды автоматических линий, информационные системы и т.д.), состоящих из отдельных технических средств.
Уровни техники выявляются как подсистемы, состоящие из определенных элементов каждая из которых выполняет определенные специфические функции. Такой системой являются не только виды и отрасли техники, но и каждое отдельное техническое средство. Так, машина - это система сложных взаимосвязей множества технических элементов деталей, узлов). Она функционирует в связи с комплексом других машин и выступает в этой технической системы как подсистема.
Орудия труда в самом процессе труда занимают промежуточное положение между человеком и предметом труда.Поэтому среди элементов, составляющих орудия труда, можно выделить два, условно назвав их "человеческой стороной" и "предметной стороной".
Каждый уровень техники от отдельного технического средства до совокупной техники является результатом использования, практической реализацией знаний людей о законах природы, которые определяют технические принципы вновь создаваемых артефактов и даже структуру совокупной техники, существующей в обществе. Рассматривая технику как овеществленное или материализованное знание о законах природы,ее можно представить в виде системы, отдельные элементы которой различаются между собой по характеру используемых законов и по характеру использования законов.
Законы внешнего мира, используемые в технике, это законы механические (физические), химические и биологические. В соответствии с этим по характеру используемых законов техника может быть представлена как система, элементами которой являются механическая (физическая). химическая и биологическая техника. При этом, в настоящее время основную массу совокупной техники составляет техника, основанная на применении механических и вообще физических законов. "Если присмотреться к современной технике, - писал С.И.Вавилов, - то окажется, что большая ее часть обязана своим существованием применению физики. Таков весь механизированный транспорт, наземный. морской и воздушный, такова вся электротехника, теплотехника, все технические применения света, вся автоматика и телемеханика, значительная часть строительной техники. Современную технику можно назвать "технической физикой" в несколько более широком смысле слова, чем обычно принято" ( 6 , 6).
В общей массе совокупной техники неуклонно возрастает удельный вес химической техники благодаря химизации народного хозяйства. Этот процесс идет, с одной стороны, по линии химизации производственных процессов, перехода от механической технологии к химической в различных отраслях техники, а с другой - по линии создания так называемой "большой химии" или химической индустрии, обеспечивающей общественное производство массой искусственно создаваемых (синтетических) веществ.
Возраст бионической техники - бионики нельзя сравнить с химической, тем более с механической техникой. Она делает нынче только свои первые шаги. Однако эти шаги настолько эффективны, так резко меняют сложившиеся представления о принципах проектирования и конструирования технических систем, что технику будущего все чаще видят как технику, построенную на принципах бионики.
Что касается структуры техники по характеру использования законов, то ее можно представить состоящей из трех элементов, которые возникали последовательно одна вслед за другой в ходе технического прогресса. Большая часть истории техники - это техника, основанная на производственном опыте и трудовых навыках, так называемая эмпирическая техника. Позже, с появлением машинного производства возникает техника, создаваемая на основе как производственного опыта, так и научного знания. Современная техника конструируется на основе научных знаний, она является инобытием науки.
Структура системы техники как средства человеческой деятельности изменяется в зависимости от взаимоотношений техники с человеком. Это делает необходимым рассматривать технику в системе "человек - техника".
3. Система "человек - техника" и
создание искусственного интеллекта.
Обычно выделяют два класса систем - системы, обладающие саморегуляцией, и системы не обладающие этим свойством. К первым относятся растения, животные,человек, т.е. живые организмы поддерживающие свою жизнедеятельность посредством обмена веществ в соответствии с изменением внешних условий. Техника как все другие общественные явления не обладает саморегуляцией. Конечно, автоматическая техника может функционировать в определенном технологическом процессе без непосредственного вмешательства человека. Но цели этого функционирования, а тем более развития задаются человеком. Это обстоятельство является подтверждением тезиса о том, что техника функционирует и развивается лишь в соединении с человеком и для понимания развития и функционирования техники следует рассматривать систему "человек-техника".
В силу высказанных соображений нельзя согласиться с различными утверждениями о независимости развития техники от человека. Подобные утверждения как это не странно бытуют в литературе. Примером этому может служить суждения В.А.Кутырева о том, что "технические силы...образуют онтологическую самостоятельность и собственную рациональность. Производство способно полностью развивать само себя" (7, 276). Возникает тенденция к саморазвитию целых отраслей производства , утверждает В.А.Кутырев считая это вполне закономерным поскольку по его мнению "при достижении какого-то определенного уровня сложности мира, возникающего в результате человеческой деятельности, происходит его "отпадение" от своего творца" ( 7,278) и он начинает развиваться по своим объективным законам. Надуманность такой трактовки развития техники независимо от человека вполне очевидна и опровергается как практикой технической деятельности, так и наукой.
Система "человек - техника" является объектом внимания многих специалистов и наук. "Проблема "человек - техника" - одна из основных проблем современной науки, - пишет известный российский психолог Б. Ф. Ломов. - Ее решение предполагает совместную работу инженеров, математиков, психологов, физиологов, анатомов и представителей многих других научных дисциплин, ибо по существу своему эта проблема требует комплексного исследоввания" (8 ,19). Эта проблема прежде всего объект внимания не так давно возникшей науки эргономики, которая комплексно изучает трудовую деятельность человека в системах "человек-техника-среда" с целью обеспечения эффективности, безопасности и комфорта. В связи с системным проектированием, т.е. проектированием не технического устройства, а системы "человек-машина" эта система привлекает все большее внимание многих отраслей технического знания. Деятельность человека во взаимосвязи с работой машин, т.е в системе "человек-машина" изучает инженерная психология.Основными проблемами инженерной психологии являются:анализ задачи человека в системах управления и способов его связи с другими компонентами систем, анализ структуры деятельности оператора, исследование факторов эффективности и надежности действий оператора, изучение процесса приема человеком информации о состоянии управляемых объектов, анализ процесса переработки информации человеком,ее хранение и формирование решения. исследование управляющих действий человека. Поэтому нельзя согласиться с мнением о том, что "сейчас почти полностью отсутствует научный анализ многообразных человеко-машинных отношений" ( 1,321), высказанный немецким философом техники Г. Рополем. Дело заключается совершенно в другом.
Перечисление проблем, которые изучает инженерная психология являющаяся частью эргономики, свидетельствует о том, что эргономика и инженерная психология по существу изучают не человека в этой системе, а так называемый человеческий фактор, т.е. те качества и свойства человека, которые "работают" в ходе его непосредственной трудовой деятельности.Они рассматривают человека-оператора (группу операторов) и машину, посредством которой он (они) осуществляют трудовую деятельность. Отсюда - определенная ограниченность и схематизм исследования системы "человек-машина", которые очень удачно выразил А.Е Аствацатуров в своей монографии "Основы инженерной эргономики":"Система "человек - машина - среда", или, проще, "человек - машина", по существу - абстракция, а не физическая конструкция. Система представляет собой концепцию, поскольку связана с преобразованиями (входных сигналов в выходные), которые невозможно наблюдать, а можно увидеть лишь результат преобразований. Концепция СЧМ должна быть основана на определенных допущениях" ( 9,15).
Философия техники также имеет объектом своего внимания систему "человек - машина". Но философское исследование этой проблемы проводится на широком социальном поле с учетом политических, экономических, нравственных и других многочисленных социальных факторов. Кроме того, философию техники интересует логика взаимосвязи человека и машины, социальные следствия этой взаимосвязи и тенденции ее развития. Наконец, философия техники призвана интегрировать знания об отдельных аспектах взаимосвязи человека и машины, которые освещают эргономика, социология труда и другие конкретные в том числе и технические науки, в определенную систему и разработать методологические основы анализа взаимоотношения человека и техники.
Проблема взаимосвязи человека и техники в истории философии и культуры в известном смысле традиционная. При этом обычно высказывались не только восторженные мысли о технике, ее могуществе и тех перспективах которые она открывает людям в свое развитии, но и опасения, что техника может поработить человека. И чем большие успехи имела техника, тем эти опасения были все более громкими .Еще Аристотель, а затем Г. Уэллс и О. Шпенглер писали о том, что машины могут выйти из под контроля людей и сделать их своими рабами. Но особенно злободневной эта проблема стала в философии экзистенциализма, в центре которой - человек, его ценности и интересы.
Н. А. Бердяев в своей работе "Человек и машина" прямо писал, что "не будет преувеличением сказать, что вопрос о технике стал вопросом о судьбе человека и его культуры" (10, 147). Техника, писал он, есть средство деятельности человека. Между тем часто средства жизни подменяют цель. Творение восстает против своего творца - человека, не подчиняется ему. Машина хочет чтобы человек принял ее образ и подобие. Н. А. Бердяев верно подметил противоречивое воздействие техники на человека, которая с одной стороны несет с собой комфорт и облегчает труд человека, а с другой - уничтожает индивидуализацию, разрушает красоту старого мира, делает производство вещей анонимным. Если вначале человек был рабом природы, затем рабом государства, национального единства и классов, то теперь он становится рабом техники, в которую незаметно превращается и сам человек.
К. Ясперс также отмечает амбивалентное воздействие техники на человека и его деятельность. Техника сокращает затраты труда, пишет он, но вместе с тем усиливает его интенсивность. Величию творческого созидания в техническом мире противостоит зависимость творческого применения результатов этих творческих исканий . Теряется перспектива труда, его цель и смысл, человек становится как бы частью машины, техника заставляет человека до предела напрягать свои силы, он сам становится одним из видов сырья, подлежащего целенаправленной обработке. Человек уже не может освободиться от воздействия созданной им техники, "человек попал под ее власть, не заметив, что это произошло и как это произошло" ( 4,139). Судьба человека, утверждал К. Ясперс, зависит от того, подчинит ли он себе технику и последствия ее развития.
Подобными тревожными мыслями полна западная философия техники. Справедливости ради заметим, что в работах Н. А. Бердяева, К. Ясперса и других экзистенциалистов вовсе не утверждается бессилие человека перед демонией техники. Отмечая, что человек стал рабом машины, они утверждают необходимость освобождения человека от этого рабства, возможность этого освобождения посредством активной человеческой деятельности. Так, М.Хайдеггер, касаясь взаимоотношения человека и машины, указывая на опасность того, что человеческое существо поступает теперь прямо в руки существу техники, подчеркивает, что человек не бессилен перед техникой. Рассуждения западной философии техники о демонии техники над человеком с одной стороны отражают те негативные явления которые вызваны бурным техническим прогрессом (правда часто в явно преувеличенной форме), а с другой - служат предупреждением обществу о той потенциальной угрозе, которая таится в техническом прогрессе если он выйдет из под социального контроля. Каково же действительное взаимоотношение человека и техники с точки зрения философии техники?
Вполне очевидно, что человек вынужден создавать технику и пользоваться ею с целью дополнять, усиливать свои естественные органы искусственно созданными средствами,техникой. Это обстоятельство свидетельствует о том, что человек представляет собой крайне несовершенное орудие для выполнения технических функций. Его историческая роль в этом отношении - роль временного заменителя, которую он со временем уступает технике, оставляя за собой право определять ее развитие и функционирование для достижения определенных целей.
В технике материализуются идеи человека. Она - орудие человеческой деятельности. Поэтому хотя техника как бы восполняет "несовершенство" естественных органов человека, она имеет смысл лишь постольку, поскольку включена в человеческую деятельность, служит удовлетворению материальных и духовных потребностей людей. Только это обстоятельство заставляет технику быть не грудой камня, металла, пластмассы и пр., а находиться в движении, определенным образом функционировать. По словам известного обозревателя В.Цветова который многие годы провел в Японии крупная японская фирма "Мацусита дэнки" понимает, что "чем выше и ярче высоты научно-технического прогресса, тем важнее становится человек, без которого роботы, ЭВМ. станки с числовым программным управлением - не более чем замысловатая груда металла" (1 1 , 37).
По мере совершенствования техники человек имеет возможность более рационально ее использовать, т.е. в большей степени подчинять технику своему контролю. Создавая все более сложные технические устройства человек повышает эффективность их использования, КПД их работы и вместе с тем тратит все меньше энергии для приведения их в движение. По сути, речь идет об изменении содержания и характера труда когда орудия труда превращаются "из орудий человеческого организма в орудия механического аппарата" ( 12, 389). Так, если 100 лет назад из всей произведенной на Земле энергии на машины приходилось лишь 6%, а доля физического труда человека достигала 15%, то сейчас машины взяли на свои плечи основную тяжесть работы, на долю человека приходится лишь 1% тяжелого физического труда. Человек становится истинным повелителем не только естественной, но и искусственной, созданной им среды.
Техника в своем развитии и функционировании отражает реализованные в ней человеческие возможности, она как бы копирует историческое состояние человека т так же противоречива, как и сам человек. "Техника во все исторические моменты выражает людей и идею человечности данного времени" - пишет А.Худинг ( 1 , 399). С другой стороны, человек посредством общения, обмена трудом и его результатами всегда был продуктом своей деятельности и в первую - технической деятельности.
С точки зрения философии техники человек и машина представляют собой диалектическое единство. Действительно, человек и машина едины: человеческое существование, его деятельность невозможны без орудий этой деятельности, в частности машин. Но и машина имеет свой смысл поскольку она является средством деятельности человека и при помощи ее последний осуществляет цель своей деятельности. Вместе с тем, человек и машина противоположны: в машине идеи человека материализованы, приобрели форму объективной реальности существующей вне и независимо от сознания людей. Создавая машину человек свои собственные идеи и цели отделяет от себя.
Важно иметь в виду, что создавая и совершенствуя технику, передавая ей все болшее и большее количество своих функций, человек развивает самого себя и техника выступает таким образом не только как средство деятельности человека, но и как средство его развития. Отмечая, что распределение функций между человеком и техническими устройствами является важнейшей чертой человеческой деятельности, С.М.Шалютин подчеркивает, что "механизация нового класса функций выступает как важная сторона качественного преобразования самой деятельности человека"(19,103).
Философия техники не только вырабатывает методологию изучения системы "человек-машина", но и определяет всеобщие принципы связи человека с машиной. Содержание этих принципов сводится к принципам целевого единства, дополнения или компенсации и функционального моделирования. Принцип целевого единства означает, что в системе "человек-техника" техника осуществляет все функции, которые раньше выполнялись человеком и целевое назначение естественных органов человека и технических средств таким образом совпадают : те и другие являются орудиями преобразования природных предметов и сил в соответствии с потребностями людей. Принцип дополнения, компенсации заключается в том, что техника по своему назначению является искусственным продолжением естественных органов человека, их дополнением. Машина компенсирует несовершенство естественных органов человека. Наконец, суть принципа функционального моделирования основывается на двух первых и заключается в том, что техника репродуцирует естественные органы человека в природном материале согласно законам технического моделирования, машина конструируется не только по структурному подобию с человеком, но все в большей степени по функциональному подобию.
Действительно, если взглянуть на историю развития техники ,то мы обнаружим, что в период возникновения и на первых этапах развития человеческого общества связь техники с человеком проявлялась очень наглядно. Техника того периода строилась в основном по антропологическому принципу, т.е. в соответствии с физическими органами человека, что обеспечивало структурное подобие техники этим органам человека: молот был как бы продолжением руки, лопата - ноги и т.д. При этом ручные орудия труда не просто копировались под естественные органы человека, а создавались как их продолжение для усиления воздействия человека на предмет труда. Аналогично и в процессе дальнейшего развития на первых стадиях зарождения машин их пытались строить по аналогии с явлениями природы или ручными орудиями труда. И только с постепенным накоплением производственного опыта и знаний машина освобождается от структурного подобия органам человека. Эта "свобода" техники от человека и наоборот становится, естественно, еще большей с переходом к автоматизированному производству. Структурное подобие между человеком и техникой характерно для ручной техники, менее - для машинной и совсем не свойственна для автоматизированной, когда структурное подобие техники человеку сменяется функциональным,т.е.когда машина структурно не похожая на человека замещает человека в технологическом процессе выполняя его функции.
Касаясь нынешнего этапа развития техники П.В.Копнин справедливо писал, что"совершенно не обязательно, чтобы орудие труда по своей форме и физической природе было подобно тому естественному органу, который оно продолжает и усиливает. Паровоз и самолет ни по физической природе, ни по форме не тождественны ногам человека или лошади. Но по своей функции они подобны им... Не простое копирование и подрожание природе, а создание нового, не существующего в природе, но необходимого для общественной жизни - магистральный путь человеческого производства и познания" (1 3, 164).
Философия техники исследует не только всеобщие формы взаимосвязи человека и машины, но и исторические виды их реализации. Так, в условиях автоматизации, появления роботов и ЭВМ проблема "человек-машина" порождает эргономические и психологические проблемы, проблемы языка, адаптации и обучения людей. На различных этапах развития техники эти вопросы решались по разному. Если до автоматизации человек приспосабливался к технике, то теперь техника приспосабливается к человеку, происходит переориентация с технических вещественных факторов производства на его человеческие факторы. Следовательно, четырехзвенной системе машин соответствует новый тип связи человека с технической системой, позволяющей преодолеть технологическое подчинение работника предметным факторам производства, живого труда - овеществленному. Появляется возможность формирования нового уровня технологической свободы человека в производстве.
По мере развития автоматизированного производства и его возможностей изменяются взгляды на соотношение функций человека и машины. Первоначальный восторг людей от автоматизации порождает мнение о том. что в процессе развития автоматизации и ЭВМ постепенно, но довольно быстро, все трудовые функции человека замещаются техническими устройствами, человек уходит из производственного процесса, возникают "заводы без людей".
Когда улегся первый восторг от автоматизации, разделение функций человека и машины стало более очевидным, возникли более сложные проблемы их взаимоотношений отличающиеся большим разнообразием на различных этапах решения конкретной задачи. На этапе обнаружения проблемы и уяснения подлежащей решению задачи человеческий мозг работает боле эффективно чем машина и именно человек определяет проблемную ситуацию и основные пути и способы ее решения, хотя это не исключает возможности применения компьютера. На втором этапе производятся операции поиска и логической сортировки имеющейся информации, расчетные операции делающие информацию более точной с выделением той ее части, которая необходима для решения проблемы. Эту рутинную операцию более эффективно чем человек выполняет компьютер. На последнем этапе производится анализ отобранной информации, выработка и оценка альтернатив и выбор окончательного решения. Этот этап также как и первый предполагает в большой степени использование способностей человека нежели компьютера.
Рассматривая проблему соотношения функций человека и машины, Н.Винер в свое время отметил такие способности человека, которые определяют его преимущество перед машиной : творчество, способность оперировать с нечетко очерченными понятиями, интуицию и др. Наш мозг, утверждал "отец кибернетики", свободно воспринимает стихи, романы, картины, содержание которых любая ЭВМ должна была бы отбросить как нечто аномальное. Машины почти не способны к самопрограммированию, продолжал Н.Винер.Исходя из этих соображений он выдвинул новый для того времени принцип взаимосвязи человека и ЭВМ :"Отдайте же человеку - человеческое, а вычислительной машине - машинное. В этом и должна,по-видимому, заключаться разумная линия поведения при организации совместных действий людей и машин" ( 14 , 82-83). Такая установка оказалась весьма заманчивой : машина заменяет человека в сферах физического и рутинного умственного труда и оставляет за человеком все творческие акты. Таким образом, компьютеризация способствует творческому развитию личности, оптимизирует его деятельность, повышает эффективность этой деятельности.
Однако и этот принцип распределения функций между человеком и машиной не выдержал проверку временем в силу ряда обстоятельств. Оказалось, что задача распределения и согласования этих функций осложняется наличием многих не типовых, специализированных функций, которые должны быть реализованы в автоматизированных системах и ЭВМ человеком или машиной при отсутствии опыта реализации этих функций. Следовало учесть, что соотношение возможностей человека и машины быстро меняется в связи со стремительным развитием компьютерных систем.Не остаются неизменными и социально-экономические условия, которые непосредственно влияют на организацию совместной деятельности человека и машины. Наконец. принцип Н.Винера "человеку-человеческое, машине-машинное" акцентировал внимание на противопоставлении человека и машины. При этом автоматику, робототехнику, компьютеры рассматривались в их развитии, а умственные - логические и психологические возможности человека, имеющие не только биологический, но и социальный характер, в своем развитии остановившимися.
В действительности, эволюция человека в современных условиях не прекратилась. Эмбриональная смертность у человека достигает 40-50% что говорит действии законов естественного отбора. Происходит акселерация новых поколений, изменение генофонда в смежных поколениях, этнические изменения. На развитие человечества влияют космические факторы. В условиях научно-технической революции возникают негативные факторы как следствие неконтролируемого обществом стихийного отношения к природным силам. С изменением форм жизнедеятельности человека в трудовой процесс вовлекаются новые "пласты" его биологических и психических характеристик.
Все эти обстоятельства определили возникновение новой науки - экологии человека, которая сосредоточила свое внимание на трех группах проблем :
- мутагенное действие факторов окружающей среды ( радиации, химических веществ, лекарств, промышленных отходов) на человека.
- предупреждение генетически детерминированных болезней, проявляющихся под влиянием новых факторов.
- предупреждение профессиональных заболеваний у генетически предрасположенных лиц.
Эти проблемы решаются на основе взаимосвязи генетики и экологии человека - экогенетики. Современная наука исходит из того, что человек представляет собой диалектическое единство социальной и биологической сторон, которое на разных этапах человеческой жизни (детство, отрочество, юность, молодость, зрелость, пожилой возраст, старость) имеет свою специфику особую для каждого индивида. При этом эволюция биологических процессов не обязательно сопровождается падением творческих интеллектуальных возможностей личности, т.е. развитие личности возможно и на завершающем этапе жизни. Старение имеет различные типы - замедленный, средний и ускоренный; гармоничный, синхронный и интенсивный. Человеческий или функциональный возраст включает в себя биологический, психический, социальный и хронологический.
Уже краткий обзор свойств и качеств человека достаточен чтобы понять ошибочность оценки человека в системе "человек-техника" как существа раз и навсегда наделенными неизменными свойствами, существа остановившемся в своем развитии. Устранение этой методологической ошибки положил начало сам ее автор - Н.Винер, который показал значимость человеческих качеств личности, выступив против понимания человека как слепого исполнителя навязанных машиной функций. Это явилось отправным моментом разработки концепции эволюции системы "человек-машина" в некий интеллектуальный симбиоз, что повлекло к комплексному изучению человека в конкретных условиях его деятельности. Этим занимается эргономика.
Ныне человек и машина рассматриваются как сложное функционирующее целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку. В этом плане разрабатываются методы учета человеческого фактора при создании техники и соответствующих условий труда. Обоснован принцип преимущественных возможностей человека и техники. Суть этого принципа состоит в том, что технические средства должны компенсировать недостатки человека, а система "человек-техника" с наибольшей полнотой должна реализовать все преимущества человека. Другими словами : в системе "человек-техника" человек должен делать то, что он делает лучше техники, а техника то, что она делает лучше человека. Таким образом, человек и техника пускают в ход свои друг перед другом преимущественные возможности и тем самым дополняют друг друга. Речь в данном случае идет не о замене человека машиной, а о реорганизации и оптимизации деятельности человека путем включения в нее машинных средств, об осознании того факта, что человек и машина имеют друг перед другом свои преимущества, выполнение которых следует оставить за ними в процессе системного проектирования.
Человек превосходит машину в обнаружении слабых сигналов, в восприятии образов, образовании индуктивных умозаключений, формировании понятий и выработке методов познания и преобразования реальности. Машина превосходит человека в быстроте ответа на сигнал, выполнении стереотипных действий, хранении информации в сжатой форме, скорости счета, способности одновременно выполнять ряд операций. Человек уменьшает количество операций, усложняя их, машина упрощает операции, увеличивая их количество. Задача организации взаимодействия человека и машины состоит в рациональном распределении и согласовании функций между ними при сохранении ответственности за человеком. Задача проектирования технических систем заменяется задачей создания человеко-машинных систем, где комплекс средств "гуманитарной автоматики" подстраивает параметры агрегатов для сохранения оператору оптимальной зоны "творческого потенциала". Можно констатировать, что современная интерпретация принципа преимущественных возможностей включает в себя обоснованную защиту приоритета человека.
Ярко выраженное практическое применение принцип преимущественных возможностей находит в системах автоматизированного проектирования. В работе конструктора содержатся как элементы творчества, так и элементы рутинной, "механической" работы, причем удельный вес этих видов работы на разных стадиях и уровнях проектирования различен. При проектировании, например, сложных электронных и механических систем на стадии выработки идеи и основных концепций будущего устройства доля рутинной работы невелика, на первый план выходит процесс творчества. Поэтому использование компьютеров на этом этапе ограничивается лишь отдельными операциями моделирования функциональных схем, проверкой алгоритмов и поиском необходимой для проектирования информации. При проектировании отдельных узлов, логических схем, конструкций устройств для которых характерно использование типовых конструкторских решений и схем, доля рутинных операций заметно возрастает. В этом случае компьютер может быть использован для подготовки некоторых документов проектирования, например, для трассировки печатных плат. В целом для всех видов проектирования характерно использование компьютеров как средства быстрого анализа и расчетной оценки вариантов проектных и конструкторских решений облегчающих процесс приближения к оптимальным решениям а также для получения выходной конструкторской документации.
В перспективе любые производственные функции человека в идеале могут мыслиться как допускающие замену машиной. Однако это не отменяет наличие функций человека как субъекта производства. Развитие автоматизации не устраняет человека, а напротив, делает более значимым его роль в производстве. Человек остается. Развитие автоматизации изменяет существующие сегодня функции человека. Но последний не освобождается от необходимости воспринимать и перерабатывать информацию, принимать решения, ориентироваться на события с малой степенью вероятности, идти на риск и на непрограммируемые поступки. "Во всех технических системах, - пишет Ф.Рапп, - в конечном счете человеческий мозг определяет цели" ( 1, 36). Будущие технические системы смогут решать любые проблемы, но они не смогут их ставить. Постановка проблем - это прерогатива человека.
Отдавая машине выполнение определенных операций, человек разгружает свой мозг от решения алгоритмических задач. Но этим он и вооружает свой мозг для решения более сложных задач. Появляются возможности для решения тех задач, которые не могли быть решены на предшествующих ступенях научно-технического прогресса. Следовательно, возникают новые функции человека, не могущие быть замещенными существующими техническими устройствами что стимулирует дальнейшее развитие техники. Передав блок этих функций технике завтрашнего дня человек создает другие познавательные возможности для решения которых он приобретает иные функции и т.д. Известный российский психолог А.Н.Леонтьев в связи с этим пишет : "Сегодня процессы, недоступные для машины, завтра могут быть формализованы и поручены машине. Но это завтра приносит человеческому мышлению и что-то новое : мышление делает шаг в своем развитии" ( 15 , 178). Подобные же мысли высказывает и К.Ясперс. Любая техническая реализация той или иной идеи имеет свои границы, утверждал он, поскольку остается такой вид труда, который способен выполнить только человек. Он не может быть заменен техникой. Важным фактом является то обстоятельство, что постоянно возникают новые виды труда. Нужно учесть и то, что машины нуждаются в ремонте, заготовке. "Таким образом, - заключает К.Ясперс, - труд просто оттесняется в другие области. Он изменяется, а не устраняется. Где-то остается исконный мучительный труд, заменить который не может никакая техника" ( 4, 125). Не следует также забывать, что человек действует как частица социального организма и поэтому машины не могут отнять у него это "человеческое". Напротив, по мере автоматизации роль человека возрастает. Надо ориентироваться не на вытеснение человека машиной, а на замену машиной тех человеческих функций, выполнение которых в силу определенных психобиологических качеств человека сдерживает реализацию его трудовых возможностей. Использование совокупного потенциала человека и машины обусловливает переход человечества на новую ступень интеллектуального и культурного развития.
Следовательно, в соотношении человека и машины обе эти стороны не являются равноправными партнерами. Ведущим партнером является человек, который придает социальный смысл и ценность автоматизации. Техницисты ратуют только за автоматизацию и компьютеризацию, беспредельное наращивание техники, а всякие другие процессы и интересы считают не заслуживающим никакого внимания. Подобным взглядам с немалой долей иронии возразил американский физик М. Ванштейн : "Это напоминает рассуждения специалиста в узкой области - по туалетам в железнодорожном вагоне. Дело его, конечно, важное и нужное, но вправе ли он считать всех остальных бездельниками ? А вдруг кто-нибудь сядет в поезд вовсе не с той целью, чтобы воспользоваться созданным им техническим шедевром!" ( Цит. по : 16, 140).
Таким образом, проблема соотношения человека и машины стала одной из основных проблем в исследовательских программах ряда наук и в философии техники. Она имеет различные решения в связи с развитием системы "человек-машина". Вначале человек приспосабливался к машине. Затем - машина к человеку. И, наконец, возникает симбиоз "человек-машина". Чем более органически соприкасаются человек и машина, тем большие требования предъявляются к человеку. Развитие знаний и способностей человека становится основой дальнейшего технического прогресса. ЭВМ - это лишь инструмент в руках человека, который ставит перед ним задачи и использует их в своих интересах. Поэтому эффективность автоматической техники, робототехники и компьютеров зависит от квалификации людей. Человек - непременное условие функционирования техники, которая выступает как материальное средство выполнения определенных трудовых функций человека. И если на протякении большей части своей истории техника постепеннно и все в большей мере замещала нетворческие стороны физических трудовых функций человека, то ныне она начинает выполнять уже умственные и даже в определенной степени творческие умственные функции людей . Но эти проблемы лежат уже в русле задач создания искусственного интеллекта (ИИ).
Поскольку в этом случае речь идет об автоматизации умственных способностей человека, точнее об имитации естественного интеллекта, правомочно вначале выяснить что понимается под естественным интеллектом. И здесь мы сталкиваемся с тем обстоятельством, что термин "интеллект" можно понимать в различных аспектах. Действительно, в литературе можно встретить мнение о том, что "не существует однозначного определения и понимания интеллекта естественного" ( 17, 167).
Интеллект (от лат. intellektus - понимание, разум, ум) - в широком смысле вся познавательная деятельность человека, в более узком - мышление, а также способность рационального познания в отличие от таких, например, душевных способностей, как чувства, воля, интуиция, воображение и т.п.
Платон определяет интеллект (нус) как то, что отличает человеческую душу от животных. В дальнейшем ранг интеллекта как бы все время ограничивался. В средневековой западноевропейской схоластике это понятие употреблялось для обозначения высшей познавательной способности ( сверхчувств, постижения духовных сущностей) в противоположность разуму ( ratio) как высшей познавательной способности. В немецкой классической философии (Кант, Гегель) термином интеллект (нем. Verstand) обозначал способность образования понятий. В дальнейшем интеллект рассматривается как врожденная или благоприобретенная способность человека к познанию, мыслительная способность человека. В прагматистской трактовке интеллект это способность справляться с соответствующими с заданиями, эффективно включаться в социокультурную жизнь, успешно приспособляться. В современной западной психологии наиболее распространенным является понимание интеллекта как биопсихической адаптации к различным обстоятельствам жизни. При этом в психологии отмечается существование трех разновидностей в понимании функции интеллекта : 1) способность к обучению, 2) оперирование символами, 3) способность к активному овладению закономерностями окружающей действительности. Таким образом, интеллект нередко трактуют как возможность приспосабливаться к новым ситуациям, использовать ранее приобретенный опыт, т.е. интеллект в этом случае фактически отождествляется со способностью к обучению. Самое существенное что отмечается при этом состоит в том, что человеческий интеллект отражает закономерные связи и отношения предметов и явлений окружающего мира и тем самым дает возможность творчески преобразовывать действительность.
В связи с успехами в развитии новых направлений научной мысли - кибернетики, теории систем, теории информации наметилась тенденция понимать интеллект как интегральную двуязычную систему которая имеет своей функцией перевод с языка пространственно-временных изображений на символически-операторный язык речевых символов. В этом случае интеллект предстает как познавательная деятельность любых сложных систем, способных к обучению, целенаправленной переработке информации и саморегулированию.
Видимо понимание, а отсюда и определение интеллекта зависят от специфики активности индивида в той или иное сфере человеческой деятельности. Одно понимание интеллекта будет у ученого, другое у политика, третье у инженера и т.д. Если обобщить все существующие точки зрения на сущность интеллекта в аспекте философии техники, то можно заключить, что человеческий (естественный) интеллект - это относительно устойчивая структура умственных способностей индивида, связанная с рациональным познанием.
Идея о возможности создания мыслящих машин "человеческого типа" волновала людей давно. Еще древние египтяне и римляне испытывали благоговейный ужас перед культовыми статуями, которые жестикулировали и изрекали пророчества (разумеется, не без помощи жрецов). Средневековые летописи полны рассказов об автоматах, способных говорить и двигаться так же, как их хозяева-люди. В средние века и даже позднее ходили слухи о том, что у кого то из мудрецов есть гомункулы (маленькие искусственные человечки) - настоящие живые, способные чувствовать существа. Парацельс оставил руководство по изготовлению гомункула. Все это отражает стремление человека познать мыслительные процессы и имитировать их на специально созданных устройствах.Однако главным моментом качественно нового этапа в развитии этой проблемы явилось создание ЭВМ, выполняющей в автономном режиме, без вмешательства человека ( в соответствии с разработанной программой) ряд функций абстрактного мышления человека.
Постепенно возникло два крайних взгляда на проблему создания искусственного интеллекта - коннективизм и символизм - обогащающие друг друга в процессе своего развития.
Коннективизм вырос из разработок в области перцептронов и первоначально стоял в стороне от ЭВМ. Перцептрон создавался как информационная модель нейронной сети в терминах кибернетики. Такие модели строятся на сетях микропроцессоров. При этом подходе искусственный интеллект понимается как процесс, возникающий при передаче информации. Методом коннективизма является численное моделирование распространения активности по сети большего числа простейших пороговых элементов со случайными связями. Это - физически активный подход к созданию искусственного интеллекта. Но чтобы получить гарантию правильного поведения такой системы нужно не только учитывать вероятность процессов внутри нее, но и структурность восприятия.Это создает сложности в работе с такими системами , необходимость ее воспитания и обучения самого оператора.
Символизм трактует искусственный интеллект как целенаправленную обработку информации (манипулирование символами). Методом такого подхода является логическое программирование компьютера. Его достижением считают уточнение понятия алгоритма. Символический подход позволил структурировать когнитивные процессы в сетях параллельной обработки информации.
Указанные два направления в работах по созданию теории искусственного интеллекта породили бионический и програмно-прагматический подходы к решению этой проблемы. Первое интересовалось проблемами искусственного воспроизведения тех структур и процессов, которые характерны для живого человеческого мозга и которые лежат в основе процесса решения задач человеком. Это направление имеет четко выраженный фундаментальный характер и его развитие невозможно без глубокого изучения мозга специфическими нейрофизиологическими, морфологическими и психологическими методами. В частности. определенное внимание при этом обращается на различие в работе правого полушария мозга, нацеленного на предметное восприятие, и левого - на абстрактное мышление. Что касается программно-прагматического направления, то оно занималось созданием программ, с помощью которых можно было решать интеллектуальные задачи. Таким образом проблема создания искусственного интеллекта рассматривается как часть общей теории программирования. При этом программы искусственного интеллекта ориентируются не только и не столько на решение конкретных интеллектуальных задач, сколько на создание средств, позволяющих автоматически строить программы на решения, когда в таких программах возникнет необходимость.
Таким образом, если одно направление создания искусственного интеллекта интересует в основном чистая наука и для них компьютер - лишь инструмент, обеспечивающий возможность экспериментальной проверки теорий процессов мышления, то интересы второй группы лежат в области техники: они стремятся расширить сферу применения компьютеров и облегчить пользование ими. "Многие представители второй группы мало заботятся о выяснении механизма мышления - они полагают, что для их работы это едва ли более полезно, чем изучение полета птиц для изучения самолетостроения" (18,10).
Заметим, что в последнее время развивается так называемый гомеостатический подход, когда мозг рассматривается как гомеостатическая система, представляющая собой совокупность противоборствующих подсистем в результате функционирования которых обеспечивается нужное равновесие всей системы в условиях постоянно меняющихся воздействий внешней среды.
Основы построения и описания познавательного и мыслительного процессов были заложены еще в Древней Греции. Софисты выработали приемы построения логических цепочек вопросов на основании ответов. Аристотель создал теорию силлогизмов. Как продолжение логики Аристотеля было появление герменевтики, формулировавшая совокупность утверждений истинность которых принималась большинством людей и применяла к ним специальные методы. После введения Ф.Бэконом понятия индукции пришла логика Дж.Буля (булевая алгебра). Ее автор показал, что логические утверждения можно закодировать в виде единиц и нулей, где единица соответствует истинному высказыванию, а нуль - ложному, после чего этими утверждениями можно манипулировать, как обычными числами.Развитие булевой алгебры к первой трети 20 века привело к формулировке идеи формальной системы и таким образом была создана платформа теории логических рассуждений. Эта теория в совокупности с идеей о строгом языке знаний стимулировала создание теории искусственного интеллекта. В 30-е годы 20 века ряд ученых - пионеров информатики, а особенно К.Шеннон поняли, что двоичные единица и нуль вполне соответствуют двум состояниям электрической цепи (включено-выключено), поэтому двоичная система идеально подходит для электронных вычислительных устройств. Маккалох и Питс предложили конструкцию сети из электронный "нейронов" и показали, что подобная сеть может выполнять практически любые вообразимые числовые или логические операции. Далее они предположили, что такая сеть в состоянии также обучаться, распознавать образы, обобщать, т.е. она обладает основными элементами интеллекта. Конечная цель виделась в создании "адаптивной цепи", "самоорганизующейся системы" или "обучающейся машины" - все эти названия разные исследователи использовали для обозначения устройств, способных следить за окружающей обстановкой и с помощью обратной связи изменять свое поведение, т.е. вести себя так же, как живые организмы. Вскоре, в 1958 году, молодой американский ученый Ф.Розенблат демонстрирует компьютерную модель электронного устройства, названного им персептроном и программирует один из самых мощных компьютеров того времени ИБМ-704 так, чтобы он моделировал действие электронной схемы персептрона. "Нельзя сказать, что мы точно воспроизвели работу человеческого мозга,- признавал Ф.Розенблат,- но пока пресептрон ближе всего к истине" (18,14). Через два года была торжественно продемонстрирована его первая действующая машина "Марк-1".
Искуственный интеллект - одна из новейших наук, появившаяся во второй половине ХХ века на базе вычислительной техники, математической логики, программирования, психологии, лингвистики, нейрофизиологии и других отраслей знания. Само название новой науки возникло в конце 60-х годов, а в 1969 г. в Вашингтоне ( США) состоялась первая Всемирная конференция по ИИ.
В то же время под искусственным интеллектом понимаются технические системы, компьютеры, обладающие определенными характеристиками и функциями. По мере совершенствования компьютеры стали принимать участие в творческих процесах: сочинять музыкальные мелодии, стихотворения и сказки, осуществлять перевод текста с одного языка на другой, распознавать образы, доказывать теоремы. Оказалось, что с помощью ЭВМ и соответствующих программ можно автоматизировать интеллектуальные виды человеческой деятельности. Для этого нужно было прежде всего создать программы для решения невычислительных задач. Об интеллекте компьютера можно было говорить, если бы он сам на основании собственных знаний сумел бы составить программу решения невычислительных задач. Следовательно, в создании ИИ основной задачей становится реализация машинными средствами тех метапроцедур, которые используются в интеллектуальной творческой деятельности человека.
Термин "искусственный интеллект" был введен Дж. Маккарти в 1956 году. Искусственный интеллект (ИИ) - это метафора и , по признанию специалистов, не совсем удачная, используемая для обозначения технических систем, способных к адаптивному (т.е. приспособляющемуся к данным условиях и изменяющемуся под влиянием изменения внешней среды) поведению. В основе искусственного интеллекта лежит моделирование отдельных аспектов и свойств мыслительной деятельности человека. Искусственный интеллект по содержанию представляет собой кибернетические системы и их логико-математическое обеспечение предназначенное для решения всех тех задач, которые требуют интеллектуальных способностей человека. Искусственный интеллект ставит своей целью создание програмно-аппаратных средств ЭВМ позволяющих : 1) имитировать на ЭВМ отдельные элементы творческого процесса, 2) автоматизировать целенаправленное поведение роботов, 3) обеспечивать диалоговое общение с ЭВМ пользователей на языке их предметной области, создавать экспертные системы. В теорию искусственного интеллекта как научного направления входит теория программирования, включая теорию самих ЭВМ. Обобщающую концепцию искусственного интеллекта формулируют следующим образом: " под искусственным интеллектом подразумевается набор программных и аппаратных средств, использование которых должно было бы приводить к тем же результатам, к которым при решении данного класса задач приходит интеллектуальная деятельность человека" ( 17,167). К числу этого класса задач включают игру в шахматы, доказательство теорем, общение с человеком на естественном языке, перевод с одного языка на другой, способность программ к обучению и самообучению, автоматическую коррекцию, самоконтроль, наконец, способность вырабатывать новые знания и подготавливать их для принятия ответственных решений. На первый план выдвигается организация знаний в системах ИИ, организация диалового общения ЭВМ с человеком, создание систем гибридного интеллекта объединяющих мыслительные способности людей с возможностями ЭВМ.
Во всех прошлых технических устройствах связь человека с техникой была односторонней - от человека к машине. Обратная связь - от машины к человеку - или отсутствовала, или была весьма незначительна. В человеко-машинных системах человек и машина являются партнерами, решающие общую задачу. Для этого нужно организовать общение между человеком и машиной и спланировать совместную деятельность, корректируя ее продолжение в зависимости от полученных результатов.
Общение требует наличия языка общения, механизма перевода языковых сообщений на язык внутренних представлений об окружающем мире, находить в ЭВМ нужную информацию, умения согласовывать движения глаз с речевыми и текстовыми сообщениями, наличия специальных механизмов для построения умозаключений и организации диалога между человеком и машиной - интерфейса.
Интерффейсом называется комплекс технических или программных средств, которые использует человек для общения с техническим устройством и для сорряжения различных аппаратных средств между собой. В интерфейсах первого уровня, использующих стандартные формы ответов, общение происходит в режиме "меню", которое требует лингвистический процессор, обеспечивающий несложный синтаксический анализ реплик человека. Второй уровень общения для получения ответа надо найти в тексте соответствующе место и сформулировать ответ на вопрос, взяв из текста соответствующую фразу или ее кусок. Здесь процессор должен быть более мощным и строить содержательные связи между входящими в предложение словами. На третьем уровне общения поиск ответа связан с рассуждениями о пространстве и времени и о законах окружающей среды. Из этой системы с помощью знаний, содержащихся в тексте, получают новые знания.Четвертый уровень общения расширяет специальные механизмы для поиска релятивной информации. Что касается пятого уровня общения, то здесь привлекается не только текст, написанный или произнесенный на естественном языке, но и зрительная информация. Имеются и более высокие, например аллегорические уровни общения, но пока реализованы лишь первые три уровня общения. Для улучшения качества общения в человеко-машинных системах ближайшего будущего предполагается использовать развитые средства графики, а также речевой ввод-вывод.
Таким образом, искусственный интеллект не есть нечто, существующее независимо от естественного интеллекта. "Он является техническим, инструментальным продолжением последнего, усилителем интеллектуальных способностей" (19,9). В связи с этим возникает вопрос о соотношении естественного и искусственного интеллектов. Ответ на него не однозначен. Одни, составляющие лагерь технократических оптимистов, считают что различие между этими двумя видами интеллекта не качественное, а чисто количественное преодолеваемое в ходе стремительного развития пятого поколения ЭВМ. Другие - технократические пессимисты - напротив, утверждают, что между естественным и искусственным интеллектом лежит "китайская стена" не преодолеваемая ни в каком будущем в принципе. Чтобы найти правильное решение это й довольно таки сложной проблемы, посмотрим что общего имеется для естественного и искусственного интеллектов и в чем их различие.
Сходства естественного и искусственного интеллектов следует искать в тезисе что интеллектуальная деятельность имеет машинно-операционую природу. Такой тезис выдвинул Р. Декарт и в нем берет свое начало компьютерный оптимизм. Последний считают человека просто системой для обработки информации, а его мозг- машиной для мяса. Приверженцы создания искусственного интеллекта не видят никакого качественного различия между мозгом человека и ЭВМ. По их мнению здесь различие чисто количественное и если создать ЭВМ с числом запоминающих ячеек равному числу нейронов головного мозга ( примерно 16 млрд. клеток), то никакого качественного различия между человеком и ЭВМ не было бы.
Суть вопроса состоит в том, что мышление можно рассматривать как тип вычисления. Под вычислением в теории алгоритмов понимается последовательность сменяющих друг друга по определенному закону состояний алгоритмической системы ( или языка программирования). Каждое из этих состояний представляет собой две позиции - состояние программы и состояние памяти. Конечное состояние памяти называется результатом вычисления.Если говорить упрощенно, то вычисление - это определенная в соответствии с заданным алгоритмом последовательность операций, осуществляемая над входными данными, дающая в результате выходные данные - результат вычисления.
Э.Пилишин в книге "Вычисление и познание" пишет, что познавательная деятельность , осуществляемая мозгом, заключается в решении тех или иных задач через соответствующие операции и процедуры. Последние являются набором элементарных операций и состоящих из них алгоритмов. Но ЭВМ также реализуют программы - систему правил и алгоритмов которые могут быть представлены через соответствующие вычисления и вычислительные процедуры. Поэтому вычисление можно рассматривать как модель и даже эквивалент познания." То, что делает возможным для людей действовать на базе представлений,- пишет З.Пилишин, -это то, что они реализуют такие представления физически, как когнитивные коды, а их поведение есть причинная последовательность операций, выполняемых на основании этих кодов. Так как это то же самое, что делает компьютер, то мое заключение сводится к тому, что познание есть тип вычисления" (Цит.по: 17, 178). Но поскольку познание не является простым отображением объективной реальности, З.Пилишин выдвигает тезис о функциональных архитектурах - наборе определенным образом структурированных операций, выполняемых устройством, осуществляющим познавательный , интеллектуальный процесс. Таким устройством может быть мозг или компьютер.
Приведем еще одну точку зрения на сходство естественного и искусственного интеллектов.Она основывается на понимании интеллекта как единой двуязычной системы работа которой опирается на взаимодействие языка "симулятивных пространственно-предметных структур" и "символически-операторного языка речевых сигналов". Как отмечает Л.М.Веккер, если из этой системы исключить язык речевых сигналов, то "мы получим чисто перцептивный уровень познавательных процессов; если же из нее исключить еще и язык "симулятивных пространственно-предметных структур", то в итоге получится "общекодовая форма информационных процессов", осуществляемая в современных информационо-технических системах. И именно эта форма объединяет естественный и искусственнный интеллекты "на основе единого общекибернетического принципа организации" (20,199).
Таким образом, сходство естественного и искусственного интеллектов вытекает из утверждения о принципиальной идентичности элементарных операций человеческого и машинного"мышления". Процессы познания, чувственные образы могут быть более или менее адэкватно смоделированы и реализованы на дискретных электронных вычислительных системах. Такие системы по определенным параметрам вполне адекватны аналоговым устройствам. Правда некоторые сторонники этой точки зрения сомневаются в том, что человеческий мозг работает по принципу аналогового устройства и утверждают, что мышление можно моделировать на ЭВМ до некоторой степени адекватности, которая со временем буде возрастать а, следовательно, будет возрастать степень приближения искусственного интеллекта к естественному.
Итак, основной тезис, определяющий сходство естественного и искусственного интеллектов, заключается в возможности трактовки мышления как определенного типа вычисления. Этому тезису противостоит ряд положений, характеризующих качественное различие этих интеллектов.
Наиболее общий и пожалуй наиболее принципиальное различие между естественным и искусственным интеллектами имеет глубоко философский смысл. (Это подтверждает мысль о том, что связь искусственного интеллекта, компьютерного моделирования и распознавания образов с традиционными философскими вопросами очевидна.) Суть этого различия вытекает из философского понимания взаимоотношения различных форм движения материи, которые не только взаимосвязаны друг с другом, но и качественно различны. С философской точки зрения поэтому нельзя более высшие формы движения материи ( в данном случае - социальной, к которой принадлежит человек с его сознанием) сводить к более низшим (механической, физической, наконец, биологической), к которым могут принадлежать процессы, протекающие в компьютере.
В этом случае важным является различать вопросы о том, может ли машина мыслить и о том, можно ли искусственным путем создать мыслящий объект. По нашему мнению, если неразумная природа создала человеческий разум, то почему последний не может создать мыслящий объект? Но это будет уже не модель человеческого мозга, а искусственно созданный мозг. Однако искусственный интеллект не синоним искусственного разума. Модель же мозга, а именно о моделировании человеческого мозга и его мыслительных способностей идет речь, всегда будет отличаться от естественного интеллекта как модель от модулируемого объекта.
Далее следует указать на различие между естественным и исакусственным интеллектом по происхождению. Интеллектуальные способности человека есть результат биологической и социальной эволюции. Уникальность человека состоит в том, что он характеризуется единством законов природы и законов общества. Природа человека биосоциальна, сущность человека социальна, это совокупность устойчивых общественных отношений определяющих внутреннюю логику развития человека. Человек как живой организм возникает естественно, путем дифференциации единого материального зародыша. Искусственный интеллект есть результат научно-технического развития. Он возникает путем искусственного соединения зараннее подготовленных и изначально различных деталей. Поэтому искусственный интеллект является именно искусственным, т.е. вторичным, производным по отношению к деятельности человека. В данном случае речь идет о различных источниках происхождения определяемых качеством различных форм движения материи.
Мышление - уникальная способность человека, возникшая на основе активно-преобразовательного отношения человека к объективной и субъективной реальности. Оно связано с телесностью человека, его эмоциями, чувствами несет с собой определенную психологическую окраску. Никакого сознательного отношения к миру, никаких эмоций и чувств у машины нет. Компьютерное мышление представляет собой имитацию интеллектуальной деятельности человека. "Цифровой компьютер, - пишет Х.Дрейфус, - не человек. У компьютера нет ни тела, ни эмоций, ни потребностей. Он лишен социальной ориентации, которая приобретается жизнью в обществе, а именно она делает поведение человека разумным." (18,11).
Человек способен мотивированно, т.е. целенаправленно, в зависимости от конкретных условий изменять программу своих действий, притом так, что новая программа строго логично не вытекает из старой. Главное в процессе мышления - умение ставить задачу и самопрограммироваться на ее решение. ЭВМ может решить ту или иную задачу или проблему, но он не может ее поставить.
Характеризуя различия между естественым и искусственным интеллектом, следует указать на то. что мозг человека оперирует понятиями, суждениями имеющими диалектический характер, в то время как машина оперирует вычислениями по законам формальной логики. Интеллект человека связан с абстракциями, лишенными чувства нагладности что отсутствует у ЭВМ. В работе человеческого мозга большое значение имеют бессознательная деятельность,интуиция, творчество которые не могут быть формализованы а поэтому представлены в виде компьютерных программ.
Можно отметить еще некоторые отличия естественного интеллекта от искусственного.Мозг - принципиально аналоговое устройство. Психика является органически целым процессом. Здесь нет отделенных друг от друга частей. Компьютер же - дискретно-цифровое устройство, и он может лишь отчасти моделировать более сложную аналоговую деятельность. Техника и мышление основаны на принципиально различных типах взаимосвязей между их компонентами. Мышление человека функционирует на основе сознательного и бессознательеного. Психика изначально включена в непрерывное и динамичное взаимодействие челровека с миром, является процессом этого непрерывного, постоянно изменяющегося и развивающегося взаимодействия. Отражая непрерывную изменчивость условий жизни психика является предельно практичной и непрерывной. Что касается компьютера, то он работает с перерывами, его можно включить или выключить.
В силу указанных обстоятельств хотя множество действий, которые традиционно были связаны с человеческим интеллектом, уже переданы ЭВМ и ими выполняются,за человеком остается некое истинно человеческое интеллектуальное поле.По всей видимости " человеческий интеллект можно будет определить как нечто, что нельзя сделать с помощью машин" - пишет Г.Кан (21,202). То интеллектуальное, что со временем перейдет машине, перестает быть таковым и становится искусственным. То, что является интеллектуальным, остается вне функций ЭВМ. Машина не решает за нас человеческих проблем - любви и дружбы, радости и печали.
В создании искусственного интеллекта как модели некоторых свойств и действий естественного интеллекта кибернетика достигла больших успехов. Созданы программы- "эксперты", формирующие общие правила для решения частичных задач,самообучающие программы, диагностические экспертные системы, программы для различного рода игр (морской бой, шахматы), проводятся большие работы в области "машинного зрения", т.е. распознавания образов. Но усложнение интеллектуальных функций ЭВМ имеет свои границы, связанные не только с огромной сложностью и "тонкостью" устройства человеческого мозга как биологического феномена - продукта двух миллионов лет эволюции, но и социальной природой естественного интеллекта. Поэтому техника, даже самая совершенная, всегда была и будет лишь средством деятельности человека, который определяет цель функционирования техники.
Вместе с тем, развитие техники идет в направлении все большей замены трудовых функций человека техническими устройствами. Это и является смыслом научно-технического прогресса.
4. Технический прогресс и его
закономерности.
Что такое технический прогресс ? По каким параметрам можно определить состояние техники того или иного периода истории общества, новизну технического устройства или, другими словами, каков критерий технического прогресса? Ответы на эти вопросы отличаются большим разнообразием.
Один из таких ответов сводится к утверждению, что "производительность труда, ее повышение являются важнейшим критерием технического прогресса." (22,221). С этим на первый взгляд очевидным положением нельзя согласиться хотя бы уже потому, что как известно большей производительности труда можно достичь не только с помощью более совершенной техники, но и посредством интенсификации труда и улучшения его организации.
Выдвигается ряд других показателей уровня технического прогресса - масштабы используемых материалов и процессов, уровень рациональности конструкций и соответствие выполняемых техникой функций, ее трудоемкость , надежность,интенсификация информационных процессов и др. Имеется попытка представить в качестве критерия технического прогресса совокупность различных показателей. Именно в этом ключе утверждение о том, что "прогрессивность техники должна определяться не отдельными, обособленными друг от друга показателями, а системой критериев...В итоге наиболее прогрессивна та техника, которая обеспечивает максимально возможное и рациональное в каждых данных условиях использование внешней природы соответственно потребностям людей и общества."(22,227).
Не трудно заметить, что все перечисленные критерии технического прогресса акцентируют внимание преимущественно на технико-технологическом аспекте этого процесса и оставляют в тени, а порой и прямо игнорируют, его социальную сущность, не подчеркивают, что технический прогресс существует не сам по себе, а является составной частью общественного прогресса. Общую методологическую установку при определении критериев технического прогресса можно сформулировать так: определение критерия технического прогресса должно исходить не из возможностей выяснения того или иного уровня развития чисто технико-технологических показателей, а из отношения наличествующей техники к человеку и обществу в целом, технический прогресс имеет смысл лишь в соотнесении с человеком, с тем, что этот прогресс дает человеку.
В целом характеристику технического прогресса можно представить следующим образом. Содержание технического прогресса состоит в развитии техники от ее низших видов к высшим, реализуемом на различных уровнях - на уровне поступательного развития всей совокупной техники на протяжении всей ее истории, на уровне отдельных ее отраслей и видов техники. наконец, на уровне отдельного предприятия и технических устройств. Но переход от менее к более совершеной технике, осуществляемой в процессе человеческой деятельности, не самоцель. Человек замещает свой труд работой техники с единственной целью - как можно больше освободить себя от тяжелой рутинной работы, увеличить степень свободы своих действий. Поэтому сущность технического прогресса состоит в замене труда человека работой машины с целью увеличения степени свободы человека. Этот процесс, реализуемый в ходе деятельности людей, является закономерным.
Вопрос о законах развития и функционирования техники, т.е. о законах технического прогресса, является дискуссионным. В одних случаях при этом в явной или скрытой форме отрицается наличие собственных законов технического прогресса. К примеру утверждается, что промежуточное положение техники между природой и обществом делает ее подчиненной, с одной стороны, законам природы, а с другой - законам общественного развития чем и определяется логика технического развития. Так, примеру. Г.Н.Волков утверждает, что " эта логика целиком обусловлена промежуточным положением техники, ее взаимосвязью с человеком и природой" (23, 36).
Действительно, техника занимает промежуточное положение между обществом и природой. Она имеет естественную и общественную основу.
Техника создается на основе практического использования законов природы. Нет ни одного действующего технического устройства, которое бы по своей конструкции противоречило законам природы. Попытки пренебречь законами природы приводили лишь к созданию "технических устройств" вроде вечного двигателя.
Несомненно также, что на развитие техники, поскольку она общественный феномен, влиряют закономерности общественного развития. Именно они определяют темпы и масштабы, цель и характер технического прогресса.
Но закономерности развития природы и общества ни в коем случае не являются закономерностями развития техники. На основе органического сплава природного и социального образуютя внутрернние законы развития техники. Эти законы имеют весьмя своеобразный характер, являясь как бы итогом синтеза объективных законов природы и целей субъективной деятельности человека.
В работах многих авторов дается различная система законов технического прогресса - внутренних законов технического прогресса и законов взаимодействия техники с различными общественными явлениями; законы, связанные с изменением принципа технического устройства, используемых источников энергии и применяемых материалов; законы общие и стадиальные и т.д. В конце концов делается вывод, что "закономерности и - тем более - законы техники весьма многочисленны. Любая попытка охватить их достаточно полно заведомо безуспешна. Поэтому необходима некоторая классификация. Но предварительно следует отметить, что техника образует специфический , относительно самостоятельный класс общественных явлений, что, в свою очередь, позволяет ставить вопрос о существовании соответствующего специфического класса законов и закономерностей, которые свойственны технике и не относятся к другим общественным явлениям"(22, 164).
При анализе технического прогресса можно установить, что он подчинен большому количеству законов ,которые можно разбить на три больших группы. Первая группа - это законы, которые существенно определяют выполняемые техникой в обществе функции, основную направленность, тенденции, характер и темпы технического прогресс. Это - общие закономерности технического прогресса. Вторая группа - это законы, связанные с природной основой, с прогрессом в техническом использовании естественных процессов и материалов. Это- специфические закономерности развития техники как средства человеческой деятельности. Наконец, третья группа - это законы взаимосвязи техники с другими общественными явлениями и обществом в целом. Это - внешние закономерности развития техники. В силу действия всех этих законов технический прогресс представляет собой закономерный процесс, логика которого определяется взаимодействием этих трех классов законов, поскольку общее и особенное существует лишь в отдельном, через отдельное. Более того, существующая логика технического прогресса корректируется действием общесоциологических законов поскольку техника как хотя и специфическое, но все же социальное явление. Однако при анализе закономерного характера технического прогресса вполне правомочно выделение вышеназванных трех групп законов.
Что касается внешних закономерностей технического прогресса, то в этом случае техника рассматривается как социальное явление о чем речь будет идти в дальнейшем. Анализируя же технику как искусственно созданные средства деятельности людей, мы обращаем внимание на общие и специфические законы технического прогресса. В этом аспекте рассмотрим прежде всего общие закономерности технического прогресса, т.е. законы, которым подчинена вся техника на всех стадиях технического прогресса.
В качестве важнейшего общего закона развития техники выступает связь технических изобретений и их применения с практической необходимостью. Именно в процессе практической человеческой деятельности возникают потребности, которые уже не могут быть удовлетворены наличными техническими средствами. Возникает противоречие между растущими потребностями и возможностями их удовлетворения существующим уровнем техники. Это противоречие выступает в качестве основной причины развития техники. При этом противоречие между техническими задачами и техническими возможностями имеет объективный характер, поскольку состояние наличной техники и технологии, объективные условия общественного развития вынуждают людей развивать технику в определенном направлении.
В качестве другого общего закона технического прогресса можно назвать объективную последовательность этапов развития техники в ходе которых техника усложняется поскольку она все в большей степени замещает человека, его трудовые функции.
Проблема определения основных этапов технического прогресса решается неоднозначно. С.В.Шухардин, отмечал, что разработка научно обоснованной периодизации технического прогресса, т.е. деление процесса развития техники на основные, качественно отличающиеся друг от друга периоды, имеет большое значение так как знание этих периодов позволяет научно подойти к пониманию развития техники. Вместе с тем, писал он, " до сих пор эта проблема не решена и вызывает острые и горячие обсуждения. В настоящее время имеются разные точки зрения о принципах периодизации в историко-технических исследованиях." (5,99).
Известно, что К. Маркс, положив в основу периодизации технического прогресса орудия производства и тот двигатель который приводит их в действие, так охарактеризовал прогресс техники: "Простые орудия, накопление орудий, сложные орудия; приведение в действие сложного орудия одним двигателем - руками человека, приведение этих инструментов в действие силами природы; машина; система машин, имеющая один двигатель; система машин, имеющая автоматически действующий двигатель, - вот ход развития машин"(24,156).
Эту характеристику развития техники в отечественной литературе обычно совмещали с марксовой схемой деления истории общества на отдельные общественно-экономические формации хотя логические основы такого членения технического прогресса совершенно не определены. Так, неясно чем отличаются, к примеру, сложные орудия труда рабовладельческого общества от феодального. В этом ключе дана периодизация технического прогресса в известном труде "История техники" (М.,1962), написанном А.А.Зворыкиным и др. Определенный отход от такого членения технического прогресса сделан в двухтомнике "Техника в ее историческом развитии" (М.,1970, 1982), написанном научными сотрудниками ИИЕиТ АНСССР.
Есть попытки в основу периодизации технического прогресса положить материал из которого изготовлялись используемые орудия труда. Отсюда названия - каменный, бронзовый, железный "век", хотя 99,9 % всего времени существования человечества приходится на период или "век" каменных орудий.
С распространением машин важнейшим фактором становится энергетика и в основу периодизации технического прогресса стали класть наиболее распространенный в данный период вид энергии: отсюда "век" пара, "век" электричества, "век" атомной энергии. Но подобная периодизация не охватывает логику развития основного элемента технического прогресса - рабочих машин.
Наконец, иногда технический прогресс рассматривается с точки зрения изменения функций орудий труда как производственных органов общественного человека (С.С.Товмасян ). В этом случае выделяют следущие периоды или эпохи развития техники: эпоха ручных орудий труда, эпоха механизации, эпоха детерминированных автоматизированных систем ( где функции физического труда по контролю технологического процесса передаются блоку управления) и эпоха недетерминированных самоуправляющихся и самосовершенствующихся систем ( где технике передается ряд логических операций). Здесь также отсутствует ясность в логическом основании периодизации технического прогресса.
"Главное в том, - писал С.В.Шухардин,- чтобы правильно выбрать основание для деления на характерные периоды развития изучаемого явления в области техники. Таким основанием должен быть наиболее важный и существенный принцип данного явления, который определяет и влияет на все остальные связи. Кроме того, необходимо, чтобы выбранное основание было главным во всех периодах"(5,101).
Таким признаком есть все основания считать способ соединения человека с техникой в процессе производства или, другими словами, соотношение функций человека и машины в совокупном рабочем механизме. В соответствии с этим основанием членения технического прогресса на отдельные его этапы можно выделить три таких этапа - ручные орудия труда, машина, автомат. Следует заметить, что такая периодизация технического прогресса в основном соответствует цивилизационному подходу к общественому прогрессу когда последний представляется как последовательная смена различных типов цивилизаций: аграрно- ремесленную цивилизацию сменила существующая ныне индустриальная, которая уже сегодня в ряде наиболее развитых стран начала движение к информационной.
Первый этап технического прогресса - период ручных орудий труда. Он охватывает огромный, самый продолжительный отрезок времени человеческой истории - от возникновения простейших орудий труда до их превращения в машины. На этом орудийном (иногда его называют инструментальном) этапе способом соединения человека с техникой был ручной способ, когда человек орудием труда непосредственно воздействовал на предмет труда. Движения человека определяли движения орудия. Здесь наблюдается "жесткий" тип связи человека с орудием труда, когда человек, по словам К.Маркса, срастался с орудием настолько же тесно как улитка с раковиной. Ручная техника не замещает человека в процессе его трудовой деятельности, а лишь дополняет и усиливает функции его естественных органов. Орудия труда создаются по аналогии с естественными органами человека. Правда, ручные орудия труда не просто копировали естественные органы человека, а создавались как их продолжение для усиления воздействия человека на предмет труда. Используя свои физические и духовные силы и потенции, человек сам выполнят все основные трудовые функции и выступал в качестве специфического "живого механизма". По мере развития орудийной техники частичные распределения функций между человеком и техникой изменялись, однако эффективность трудовых усилий человека повышалась незначительно поскольку труд оставался ручным.
Второй этап технического прогресса - машинный. На этом этапе основная трудовая функция человека - работа инструментами, приведение их в движение, управление ими передается машине. По мере развития машин человек передает им все больше и больше своих трудовых функций в силу чего сами машины усложняются и структурное подобие техники человеку сменяется функциональным. Однако деятельность человека, его движения определяются и регулируются работой машины и человек по существу превращается в живой придаток машины.
Безусловно, характер труда изменился, из ручного он стал механизированным что привело к росту производительности труда. Но человек по-прежнему остается необходимым звеном производственного процесса. Он принимает непосредственное участие в этом процессе в качестве четвертого (управляющего) звена машины.
Третий этап технического прогресса- автоматизация. Под автоматизацией понимается применение технических средств для полной или частичной замены участия человека в процессах получения, преобразования, хранения, передачи и использования материалов, энергии или информации. Техника замещает человека в выполнении им функции управления технологическим процессом, оставляя за собой лишь контроль за работой техники, ее наладку и настройку, которые все в большей степени по мере развития автоматизации переходят к самой технике. Человек выходит из непосредственного технологического цикла и становится рядом с ним.
Таким образом, если на первом этапе технического прогресса движения человека определяют движения орудий труда, то на втором этапе движения машины определяют движения человека, а не третьем - техническое устройство функционирует по установленной программе без непосредственного участия человека. Следовательно, прослеживая основные этапы технического прогресса мы убеждаемся, что в ходе этого прогресса происходила постепенная передача технике функций работающего человека.
В процессе непосредственного труда человеком выполняются следующие основные трудовые функции:
1. Транспортная - перемещение сырья или заготовки к рабочему месту и продукта труда от рабочего места.
2. Технологическая - изменение (формы, состава, структуры) предмета труда.
3. Энергетическая - преобразование или трансформация энергии.
4. Контрольно-управляющая - контроль за выполнением всех других трудовых функций. Эта функция является связующим звеном между процессом труда и логическим аппаратом человека.
5. Логическая - получение, запоминание, отбор, преобразование, хранение и выдача информации.
Весь смысл развития техники состоит в том, что человек последовательно передает нетворческие стороны отдельных трудовых функций техническим устройствам для повышения эффективности своих трудовых действий . Поэтому основным законом технического прогресса выступает передача нетворческих сторон трудовых функций от естественных органов человека техническим средствам с целью повышения производительности труда.
Этим определяются основные этапы развития техники на каждом из которых связь человека с техникой эволюционирует в сторону все большей свободы человека от технологического процесса которая достигает своего апогея на этапе автоматизации. Поэтому всю историю техники можно рассматривать как процесс движения техники в сторону автоматизации, т.е. как предысторию автоматики. "Современная автоматика,- пишет Г.Н.Волков,- делает особенно очевидным тот факт, что вся история техники была предысторией автоматики, что основная линия технического развития с момента появления первых орудий труда и до сего времени заключается в развитии автоматизма техники путем постепенного вытеснения человека из непосредственного процесса производства, путем опредмечивания в технических конструкциях тех или иных трудовых функций человека" (23,49-50). Из этого следует, что ключ к пониманию технического прогресса лежит в логике развития автоматизации.
Каждому этапу технического прогресса соответствует определенный технологический способ производства, который характеризует не социальную, а техническую сторону производства. Технологический способ производства - это определенные формы и методы организации производства, способ соединения производителей со средствами производства а также те отношения, которые складываются между людьми в непосредственном производственном процессе. Каждый этап технического прогресса является логическим продолжением предшествующего развития техники. Вполне естественно, что машина возникает после того, как ручные орудия труда в своем развитии прошли определенный путь от примитивных орудий - инструментов до сложных, приводимых в действие силами природы. В свою очередь автоматическая система машин не могла возникнуть без возникновения рабочих машин и их дальнейшей эволюции от паровых до электрических. Поэтому можно выделить еще один закон технического прогресса - закон преемственности в развитии техники. Суть его заключается в том, что любой уровень технического прогресса, являясь продуктом предшествующей деятельности людей, служит отправным моментом для их дальнейшего технического творчества. Так, элементы машинной техники зародились в мануфактурном производстве. Это повлекло за собой рост численности рабочих, увеличение размеров производственных строений, объема оборудования, массы применяемях материалов и подготовило условия для начала автоматизированного производства.
Технический прогресс как всякий вид прогресса имеет различные формы своей реализации. Выделяются периоды бурных технических преобразований, которые занимают сравнительно с предшествующим техническим развитием малый отрезок времени. Эти периоды обычно называют техническими революциями. От них отличны относительно продолжительные периоды на протяжении которых осуществляются отдельные технические усовершенствования в имеющихся технических средствах, появляются новые технические устройства существенно не отличающиеся от существующих. Первой технической революцией было изобретение лука и стрел а затем освоение сверления и шлифования, после которой наступил длительный эволюционный период усовершенствования этих технических и технологических нововведений. Революционные и эволюционные периоды характерны и для дальнейшего развития техники.Так. С.Лилли в своей книге "Люди, машины и история" показал, что примерно до 3000 года до нашей эры происходили бурные преобразования в технике вслед за которыми вплоть до 2500 года но нашей эры наступил период характеризующийся не фундаментальными нововведениями, а скорее совершенствованием техники и ростом ее массы. Подобные факты дают основание говорить еще об одном законе технического прогресса - законе диалектического единства эвллюционной и революционной форм технического прогресса, количественных и качественных ее формах. Критерий качественного изменения технического прогресса лежит в коренном изменении соотношения между личными и вещными элементами совокупного рабочего механизма. Это изменение соотношения являются следствием последовательной передачи рабочих функций человека технике что приводит к коренному изменению технологического способа производства.
Эволюционная и революционная формы присущи не только всей совокупной технике, но и процессу развития отдельных технических средств. Этот процесс содержит не только создание и внедрение новой техники в практику, но и ее распространение вширь взамен устаревшей, отсталой техники а также улучшение ее показателей. К примеру, в 1876 году немецкий конструктор Н.Отто изобрел четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. Это была революция в технике транспорта. Применение этого двигателя в различных средствах транспорта - автомобиле, моторной лодке, мотоцикле и др. было эволюционным развитием техники транспорта. Создание одноместной моторной повозки в 1885 году немецким изобретателем Г.Даймлером было революционным шагом в развитии транспортной техники. В дальнейшем автомобили претерпели и претерпевают ныне различные совершенствования, что является эволюционным периодом развития этой отрасли техники.
Чем новее и более совершенствованнее техника тем выше темпы ее развития. Все боле сокращаются сроки разработок и использования технических средств, все быстрее наступает их моральное старение. Эта тенденция настолько ярко выступает в истории техники, что ускорение темпов технического прогресса можно назвать законом. Этот закон - одно из конкретных проявлений возрастания темпов общественного прогресса, которое, в свою очередь, определяется возрастанием темпов развития объектов по мере усложнения их организации, Чем более сложную структуру имеет система тем она находится на более высокой стадии своего развития. Ассимилируя достижения предшествующего развития, начиная свою эволюцию с более основательной базы она естественно имеет более богатую основу и поэтому более быстрые темпы этого развития.
Ускорение особенно характерно для современного этапа технического прогресса где огромную роль играет вычислительная техника использование которой позволяет экономить главнейший фактор технического прогресса - время. "Объективный процесс развития техники, ее направленность таковы, - пишет Р.Ф.Абдеев, - что, как в передаче сообщений, так и в вычислительных и других операциях - всюду достигается многократное сокращение временных интервалов, затрачиваемых на выполнение этих операций в контуре управления. Это и приводит к ускорению темпов" (35,85). Ныне происходит резкое усиление интенсификации информационных процессов, возрастает их скорость, увеличивается объем передаваемой информации, ускоряется процесс ее обработки на ЭВМ, увеличивается объем добываемой новой информации которая наглядно отображается человеку в процессах управления.
Ярко проявляясь сегодня, закон ускорения темпов технического прогресса действует на протяжении всей ее истории. Так, если от создания шельского рубильника до мустьерского орудия прошло примерно 600-700 тысяч лет, то от мустьерского орудия до специализированного инструмента - примерно 50 тысяч лет а от этого инструмента до машины 800-900 лет, от машины до автоматизации этот срок сократился до 100-120 лет.
В наше время ускорению технического прогресса способствует сокращение временного интервала между открытием или изобретением и их техническим применением. Раньше открытия новых явлений в естествознании получали свое отражение в технике через десятилетия или даже столетия. Теперь как правило (за досадным исключениями имеющими субъективные причины) это происходит в течение сравнительно короткого и все сокращающегося срока. Временной разрыв между открытием или изобретением и их практическим применением становится все меньшим. Если между появлением изобретения бумаги и его практическим использованием прошло 1000 лет, то для фотографии - 102 года, паровой машины - 80, лет, телефона - 56 года, самолета - 20 лет, телевидения - 5 лет, транзисторной техники - 3 года, лазеров - 0,5 года, ФАКСов - всего 3 месяца.
С начала 20 века сроки внедрения отдельных крупных открытий сократились более чем в 2 раза, а опытно-конструкторских разработок более чем в 3 раза.
Ускорение темпов технического прогресса наглядно можно выразить так. Представим себе общественный прогресс, возраст которого примерно 600 тысяч лет, в виде марафонского бега на 60 км. Большая его часть пролегает по весьма трудному пути, через рощи и девственные леса. В самом конце после 58 -59 км. мы находим первобытные орудия, а на последнем километре - признаки земледелия. "За 200 метров до финиша, - пишет швейцарский инженер Г.Эйхельберг в книге "Человек и техника", - дорога, покрытая каменными плитами, ведет мимо римских укреплений. За 100 метров до финиша наших бегунов обступают средневековые городские строения. До финиша остается еще 50 метров; там стоял чел
овек, умными и понимающими глазами следящий за бегом - это глаза Леонардо да Винчи. Осталось 10 метров! Они начинаются при свете факелов и скудном освещении масляных ламп. Но при броске на последних пяти метрах происходит ошеломляющее чудо: свет заливает ночную дорогу, повозки без тяглового скота мчатся мимо, машины шумят в воздухе и пораженный бегун ослеплен светом прожекторов репортеров, радио и телевидения" ( Цит.по: 26,38-39).
Рассмотрение техники как средства деятельности людей позволяет сделать вывод не только о том, что развитие техники можно понять лишь в системе "человек-техника", но и о том, что это развитие является закономерным процессом, определяется совокупностью законов, среди которых важную играют внутренние специфические законы. Эти законы возникают на основе внутренних противоречий техники, которые формируются в процессе взаимодействия общества с природой. Поэтому специфические внутренние закономерности развития техники относятся к системе самой техники и не могут быть подменены какими-нибудь другими.
5. Внутренние закономерности
развития техники.
Развитие техники определяется действием ряда причин, обусловливающих закономерный характер этого процесса. Существует целый ансамбль таких причин различных по своему значению. Еще Аристотель писал, что "о причинах говорят в различных значениях, и среди самих причин одного и того же вида одна по сравнению с другой бывает первичной или вторичной"(27, 147). В связи с этим он отличал производящую причину, "то что делает," от формальной причины, "то, что заставляет делать". Это дает основание выделить непосредственные и опосредованные причины развития любых явлений в том числе и техники, или источники и движущие силы этого развития.
Источники развития - это непосредственные причины, например, труд и его технологическое разделение. Движущие силы - это такие причинные факторы развития техники, которые воздействуют на это развитие опосредовано, через источники развития, например, противоречие между старыми и новыми техническими идеями. Движущие силы играют роль своеобразных катализаторов, воздействующих на направленность и темпы технического развития. Между источниками и движущими силами развития нет непроходимой грани, те и другие являются причинами развития техники. Но источники этого развития вытекают из внутренних противоречий свойственных технике, а движущие силы- из внешних или побочных факторов.
Одними из таких внутренних противоречий является противоречие между совершенствованием техники и теми техническими принципами, на основе которых было создано данное техническое устройство.
Дело в том, что в процессе создания техники законы природы, открываемые естественными науками, трансформируются техническими науками в определенные технические принципы. После создания техники изобретатели и рационализаторы в процессе ее функционирования совершенствуют существующую технику. Пока до полного использования технического принципа еще далеко, существует большой простор для технического творчества. Однако постепенное совершенствование наличных технических средств приводит к тому, что происходит постепенное приближение к максимальному использованию тех законов природы, на основании которых были выработаны определенные технические принципы и функционирует существующая техника.Таким образом простора для технического творчества остается все меньше или его совсем нет в силу чего любые технические усовершенствования малоэффективны и даются все с большим трудом. В это время старые технические средства достигают своего полного расцвета, имеют по сравнению с техникой предыдущего периода развития больший КПД. Но в дальнейшем этот коэффициент растет все более замедленными темпами со все возрастающими усилиями. В силу этого целесообразность дальнейшей работы в этом направлении отпадает. Идут поиски новых технических принципов, которые бы открывали новые возможности для технического творчества. Таким образом, старая техника отмирает в момент своегонаивысшего расцвета. Следовательно, изучая КПД технических средств мы можем предвидеть момент их дальнейшей качественной замены более совершенной техникой.
В этом отношении представляется интересным исследование Е.И.Гагариным изменения величины КПД автомобильных двигателей с 1895 по1955 годы. Эти исследования показывают, что резкий рост КПД этих двигателей в первые два десятилетия, обусловленный усовершенствованием конструкций, постепенно стал замедляться, что объясняется моральным старением самих поршневых двигателей. Повышение их КПД требовало с течением времени все больших затрат и постепенно теряло смысл. Формируется необходимость замены поршневых двигателей другими, например, газовыми турбинами с более высоким КПД, меньшим числом деталей, весом и габаритом, более совершеной динамикой, возможностью применять любые виды жидкого и газообразного топлива, с легкостью запуска при низких температурах, простотой управления и другими преимуществами перед поршневыми автомобильными двигателями. "Примеры из истории техники показывают, - заключает Е.И.Гагарин, - что когда рост величины качественных показателей машины прекращается или становится ничтожным, а потребность в продукте, обеспечиваемая этой машиной, неуклонно возрастает, то назревшее противоречие разрешается введением новой, более совершенной машиной"(28,92). Общая закономерность развития КПД различных машин может быть изображена графически следующим образом ( рис.2).
Рис 2. Рост КПД машин.
На рис. 2 по оси абсцисс отложено время t, а по оси ординат- значение данной функции a (величины КПД). Производная от a по времени , определяемая тангенсом угла ? , имеет тенденцию непрерывного уменьшения и стремится к нулю по мере приближения к полному использованию возможностей, определяемых познанными законами природы.
Подобная тенденция прослеживается в развитии целого ряда существующих ныне технических средств. Этим обстоятельством обусловлены переходы в технике железнодорожного транспорта от паровоза к тепловозу и электровозу, появление судов на подводных крыльях, замена винтовых самолетов турбовинтовыми, разработка пленочной электроники, МГД-генераторов и т.д.
Так, сейчас необходимо весьма значительно ( в миллионы раз ) увеличить объем памяти счетно-решающих машин, быстродействие логических операций в ЭВМ. Решить эту задачу современными техническими средствами практически невозможно. Значит, к конструированию сверхмощных компьютеров должны быть найдены подходы, совершенно отличные от принятых сейчас. Одним из таких перспективных подходов является создание оптических ЭВМ (ОВМ) с голографической памятью и "картинной" логикой.
Следующее противоречие - это противоречие между достоинствами и недостатками данного технического устройства. Так, наряду с такими достоинствами как мощность, скорость, экономичность техническая система одновременно может иметь и такие недостатки как плохие эксплутационные качества, малая надежность и др. Эти недостатки часто препятствуют решению поставленной технической задачи. К примеру, станки с ЧПУ (числовым программным управлением) сочетают хорошую точность и скорость обработки деталей, хорошие эксплутационные качества с малой степенью надежности электронно-вычительных устройств.
В развитии техники существуют противоречия между противоположными тенденциями этого развития. Так, для того, чтобы выше поднять ракету или с ее помощью груз, необходимо больше топлива. Вместе с тем, увеличение количества топлива повышает вес ракеты и тем самым сокращает грузовые возможности ракеты.
Мы упомянули некоторые внутренние технические противоречия. Они являются источниками развития техники и имеют отношение к внутренним закономерностям технического прогресса. Эти внутренние противоречия или непосредственные причины технического развития связаны с движущими силами, которые выступают в качестве опосредованных причин развития техники. Они содержатся обычно во внешних противоречиях, т.е. противоречиях между техникой и другими факторами.
К числу таких противоречий можно отнести противоречие между конструктивными особенностями создаваемой техники и технологией. На основе использования законов природы и технических систем с учетом определенных технических потребностей инженерная мысль разрабатывает технологическое задание которое предшествует созданию технического устройства и в определенной степени определяет его. Таким технологическим заданием может быть, к примеру, обеспечение хорошего качества сварки в вакууме. Соответственно этому создается сварочный аппарат для сварки металлических швов в вакууме. Производственная же технология этого способа сварки, реальный технологический процесс сварки зависит от созданного сварочного аппарата. Таким образом, в первом случае технология (технологическая карта) определяет проектирование и конструирование техники, во втором она определяется функционирующей техникой. В определяющей своей роли техника и технология меняются местами.
Важную роль в техническом прогрессе играют противоречия, возникающие между техническими задачами и техническими возможностями. Еще в глубокой древности возникла проблема сохранение пищи более или менее длительное время без потери ее качества, т.е. сохранение пищи, годной к употреблению. Как эту задачу решал первобытный человек ? Он копал для этого яму, засыпая пищу листьями. Позже люди стали устраивать погреба, которыми и сейчас с успехом пользуются в деревнях. Но теперь для решения этой проблемы возникло новое техническое средство - холодильник.
Противоречие между техническими задачами и техническими возможностями заключается в том, что одна и та же задача может иметь различные технические решения. Примеров, подтверждающих наличие этого противоречия, история содержит множество. Задача исследования Луны решалась нашими учеными с помощью автоматических приборов, а американскими - путем разработки программы, предусматривающей высадку людей на поверхность Луны. Увеличение скорости движения самолетов достигается повышением мощности двигателей или совершенствованием геометрии фюзеляжа.
В процессе развития техники возникают и разрешаются противоречия между овеществленным (прошлым) и живым (непосредственным) трудом, старыми и новыми идеями и теориями, решенной технической проблемой и возможностями ее реализации и др. Все они также определяют закономерный характер развития техники.
Существуют различные точки зрения на классификацию внутренних законов техники. В одних случаях выделяются законы конструкций и материалов, в других - законы структуры, функционирования и развития и т.д. При этом не обосновывается ( а порой даже не упоминается) по каким основаниям произведена предлагаемая классификация этих законов.
Пытаясь избежать подобной ошибки мы исходим из того, что для создания любого артефакта - от шельского рубильника до современного компьютера необходимы три фактора: материал, энергия и знания. В соответствии с этим видимо правомочно выделять три группы законов. Одни из них выражают те изменения в применении материалов, которые происходят в процессе развития техники. Другие отражают сдвиги в энергетике и других процессах, применяемых в технике на различных ступенях ее развития. Третьи фиксируют эволюцию реализованного в технике знания.
Однако ограничить систему внутренних законов развития техники этими тремя группами законов нельзя. Дело в том, что в процессе технического развития происходят закономерные изменения структуры и функций технических устройств и столь же закономерные взаимосвязи между отдельными отраслями и видами техники в составе совокупной технике. Поэтому можно выделить группу законов, характеризующих изменения структуры и функций техники и законы взаимосвязи отдельных отраслей и видов техники в процессе их развития. К рассмотрению этих пяти групп внутренних законов развития техники мы и переходим.
Законы, выражающие изменения в применении материалов вытекают из того, что возможности новых технических решений зачастую находятся в прямой зависимости от того, какие материалы имеются в распоряжении инженера, в какой степени они обладают необходимой надежностью, долговечностью и другими параметрами. Техника 20 века - техника высоких давлений и температур, больших скоростей - потребовала новых материалов. Так, развитие двигателей внутреннего сгорания, реактивных и авиационных газовых турбин стало возможным только с созданием и применением металлических жаропрочных и жароупорных сплавов. В реактивных двигателях жаропрочные высоколегированные стали и сплавы должны обладать высокими механическими свойствами при температуре свыше 550 С, а также противостоять окислению в газовой среде.
Изменения в использовании материалов в процессе развития техники вязано со следующими закономерностями.
Прежде всего, в процессе развития техники наблюдается неуклонное расширение ассортимента применяемых материалов. Начав с кости, дерева и камня, люди со временем стали пользоваться медью, бронзой, железом, сталью, получили различные сплавы. При этом масштабы вовлекаемых в техническое использование химических элементов неуклонно возрастали. До 18 века люди использовали всего лишь 19 химических элементов, в 18 веке - 28, в 19 веке - 50. в начале 20 века - более 60, а ныне и в недалеком будущем почти все 104 элемента смогут найти себе техническое применение.
Известно какую прогрессивную роль сыграло применение в технике металлов - железа, стали, цветных металлов, особенно титана. Электроника,играющая огромную если не ключевую роль в развитии современной техники, невозможна без применения германия и ряда других металлов. Большое применение получили редкие металлы. Без использования новых материалов было бы невозможно появление ведущих отраслей техники. В технике не только появляются все новые и новые материалы, но и находят свое применение до того неизвестные их свойства, возникают новые технологии их применения.
Далее. В развитии техники все шире используются материалы, создаваемые искусственным путем. Природа подчас не имеет таких материалов, которые отвечали бы высоким запросам технического развития. На основе целенаправленного воздействия на природу человек создает искусственные ( синтетические) материалы с нужными ему характеристиками. Первым искусственным материалом была бронза, затем были созданы и нашли свое применение в технике различные сплавы железа. Машинная техника основывалась на сплаве черных и цветных металлов. Сплавы металлов являются основой машиностроения и сегодня. Известно, какую роль сыграла в технике легированная сталь. Ее производство и применение привело к революционным сдвигам в металлургической технике. Освоение производства стали в конверторах на кислородном дутье привело к применению ряда автоматических приборов и механизмов, установки для непрерывной разливки стали. Характерным для металлургии 20 века является развитие порошковой металлургии, синтез аммиака, спирта, жидкого топлива, использование искусственных материалов на неметаллической основе, особенно пластмасс, синтетического волокна. Ныне для синтеза материалов огромную роль играет полимеризация - особый тип химических реакций с образованием из низкомолекулярных веществ длинных цепных молекул-гигантов нового соединения - полимера. Это сделало возможным получение большого числа новых синтетических материалов с широким диапазоном свойств. Особый интерес представляют пластмассы, упрочненные стеклянным волокном, полиэтилен и полипропилен. Пластмассы позволяют по новому решать возникающие технические проблемы, повышают надежность технических устройств, снижают вес изделий. Сейчас известно 100 тысяч неорганических химических соединений в природе, число же известных органических веществ природных и искусственных превысило 3 млн. и продолжает быстро расти.
В процессе развития техники происходит постоянное совершенствование имеющихся материалов с использованием их новых свойств. Приведем такой пример. В начале 20 века на основе исследования структуры твердых тел было теоретически установлено, что прочность металла может достигать 2000 кг./ мм2. На практике эта прочность металла была значительно ниже, но постоянно повышалась. только за последние полвека прочность чугуна возросла с 12 до 80 кг/мм2. Значительное повышение прочности чугуна не закрывало перспективу дальнейшей работы в этом направлении. Создание композиционных сплавов, материалов с высокой степенью чистоты, применение новых методов перестройки их структуры открывало большие перспективы улучшения прочности металлов и сплавов. Так, разработана технология получения сталей с прочностью до 300 кг/мм2, получены сплавы на основе титана с прочностью 140-160 кг/мм2. Более того: в лабораториях получены монокристаллы металлов с прочностью до 1000 кг/мм2. Это создает принципиально новые возможности в развитии техники.
В электронике особую важность имеет повышение чистоты используемых материалов. Примеси, содержащиеся в исходных веществах, часто отрицательно влияют на свойства полученного продукта, исключают возможность создания сложных электронных устройств. Применение очень чистых исходных веществ (мономеров) содержащих не менее 99,8 - 99,9% основного вещества открывает дорогу бурному развитию электронной технике.
Наконец, для развития техники характерна растущая направленность в применении материалов из которых создаются технические устройства.При этом подбираются материалы которые по своим свойствам наиболее полно соответствуют конструктивным осбенностям и функциям создаваемым артефактам. Техническое творчество идет по пути уменьшения количества материалов используемых для создания техники. Например, такая тенденция ярко проявляется в станкостроении, где наблюдается стремление к уменьшению металлоемкости создаваемых станков. Ведутся работы по рациональному использованию металла и различных материалов в других отраслях техники, особенно в авиационной и турбостроении. Одновременно с этим уменьшаются производственные отходы: все меньше металла идет в стружку, обработка металла резанием заменяется технологией точного литья. Все это делает производственный процесс все более экологически чистым.
Такова группа внутренних законов, выражающих те изменения, которые претерпевает применение материалов в процессе технического прогресса.Однако материалы являются лишь одной из составных частей природной основы техники. Другую такую часть составляет применяемая энергия, которая приводит в движение технику.
Законы выражающие сдвиги в энергетике и других процессах используемых в технике составляют особую группу внутренних законов развития техники. Наиболее существенными из них являются следующие.
Одним из таких законов является последовательное техническое использование все более сложных форм движения материи. История технического прогресса в целом представляет картину использования в процессе технического творчества людей явлений и процессов все новых и новых форм движения материи. В основе орудийной (инструментальной) техники лежало использование механической формы движения материи.По мере развития орудийной техники появляются металлические орудия, человек перешел к использованию физических и химических процессов. Механическая энергия приводила в движение и рабочие машины до появления универсального парового двигателя и двигателя внутреннего сгорания, когда на первый план выступает использование физической формы движения материи. Это тем более характерно для перехода к электродвигателям, которые произвели настоящий переворот в технике, существенно повысили ее эффективность. Так, если у паровоза КПД не превышал 6-8%, то КПД электровозов достигает 16-19%. Благодаря повышению экономичности работы ТЭЦ, улучшению устройств энергоснабжения КПД электровозов ныне достигает 85-88%.
В современной технике все чаще используется химическая форма движения материи. Химические процессы выступают в качестве технологических процессов непосредственно воздействующих на предмет труда. Аммиачный способ получения искусственной соды, создание нефтеперабатывающей промышленности, возникновение и использование в производстве электрохимии, производство синтетических веществ и пр. привело к тому, что химическая технология в той или иной форме проникает во все основные отрасли производства.
Ныне в технический прогресс вовлекается биологическая форма движения материи. Ускоренными темпами развивается бионика - одно из направлений кибернетики использующее биологические принципы при конструировнии технических устройств. Находят техническое воплощение многочисленные совершенные биологические механизмы, примером чему могут служить шагающие экскаваторы, манипуляторы.Одним из важнейших направлений современного научно-технического прогресса является биотехнология, основанная на техническом применении естественных и целенаправленно созданных живых систем ( прежде всего микрооргзмов).
Современный технологический переворот во многих отраслях народного хозяйства заключается в замене механических технологий химическими, энергетическими, биологическими. Преимущества новых технологий заключается в том, что они преобразуют структуру предмете труда в процессе изготовления из него определенной продукции. Возникают новые технологии - лазерная, электронно-лучевая, плазменная, высокочастотная. Естественно предположить, что в следующем столетии биология и техника будут находится в такой органической связи, которую сейчас трудно представить. Современный технический прогресс движется к универсализации используемых в нем процессов и форм движения материи. Все чаще используются комплексы процессов, связанные с самыми различными формами движения материи.
Важной закономерностью этого класса является техническое использование все более глубинных и мощных источников энергии, применяемых в технике. Последовательность в овладении энергетическими процессами имеет обратное направление сравнительно с эволюцией материи, характеризуется переходом от использования все более сложных видов энергии к использованию менее сложных. Действительно, если посмотреть на историю техники, то мы увидим, что вначале использовалась мускульная энергия человека и животных. Этот период, получивший название биоэнергетики, был очень продолжительным вплоть до использования энергетических процессов живой и неживой природы, таких источников энергии как энергии воды или воздуха. Техника ремесла, основанная на ручном труде, постепенно начинает применять водяную мельницу, водоподъемные машины, использующие силу падающей воды при помощи водяного колеса. Одновременно создаются мельницы на основе энергии ветра. Процессы использования энергии воды и ветра сформировали механическую энергетику.
Быстрое развитие в 18 веке мануфактурного производства стимулировало использование тепловой энергии с ее преобразованием в механическую. Начинается период развития теплоэнергетики, который получил огромные стимулы с появлением универсального теплового двигателя - этого великого преобразователя техники. Появление рабочих машин в текстильном производстве, изобретение паровой машины и суппорта произвели в конце 18 века промышленный переворот. Этап теплоэнергетики в дальнейшем обогатился появлением двигателей внутреннего сгорания.
Начало 20 столетия отмечается становлением комплексной энергетики - ускоренным развитием тепло- и гидроэнергетики в сочетании с использованием электрической энергии. Ныне человечество вступает в эпоху использования атомной энергии. Атомные электростанции преобразуют ядерную энергию в электрическую. Одновременно ведутся работы по созданию управляемых процессов ядерного синтеза, магнито-гидро-динамических генераторов.
Таким образом, прослеживаемая на протяжении истории техники энергетика имеет тенденцию перехода к использованию все более мощных энергоемкостей.
Закономерностью этого класса внутренних законов развития техники является также растущая интенсивность используемых процессов. Об этом свидетельствует рост различных показателей: давления, температуры, скорости, напряжения, интенсивности протекания химических процессов. К примеру, скорость самолетов в 1914 году не превышала 100 км/час а дальность их полета 240 км. В 1939 году скорость самолета уже достигла 550 км/час а дальность - 3000 км. В 1945 году соответственно 700 км/час и 5000 км. Современные самолеты обладают сверхзвуковой скоростью и могут облететь весь земной шар.
Аналогичную картину растущей интенсивности используемых в технике процессов можно наблюдать на примере развития паровых турбин. В начале 20 века новые турбины работали со средним давлением пара в 10 - 15 атмосфер при температуре 200 - 300 градусов С. В середине сороковых годов давление пара в турбинах уже достигло 30 атмосфер и температуре 400 градусов С. Ныне гидроэнергетика осваивает сверхвысокие параметры - 300 атмосфер и 650 градусов С и даже выше.
Растущую интенсивность используемых в технике процессов нельзя выдавать за единственную в технике тенденцию. Наряду с ней, все более прояваляется противоположная возможность - использование в технике процессов которые протекают в живой природе при весьма умеренных параметрах. Техника будущего, видимо, будет разумно сочетать эти противоположные тенденции в своем развитии. Создавая, к примеру, космические корабли с около световой скоростью движения, люди будут строить технические устройства работающие при обычных параметрах свойственных человеческому организму.
Наконец, закономерностью этого класса является постоянное увеличение степени целенаправленности используемых процессов. Техника создается людьми для того, чтобы как можно рациональнее, с меньшими усилиями и затратами направить определенный технологический процесс для достижения намеченных целей. На этом пути неизбежны определенные потери, связанные с несовершенством наших знаний и их конструктивным воплощением в технические устройства, с особенностями применяемых материалов и энергии, с условиями функционирования техники. Эффект полезного действия практически очень далек от теоретического. Образуется резерв повышения эффективности данного технического устройства путем его совершенствования. При исчерпании этого резерва возникает задача замены наличной техники новой, имеющей большую эффективность достижения поставленной цели. Так, производство электрической энергии как цель электротехники прошло длительный путь от тепловых электростанций с паротурбинными установками до современных электростанций, что позволило почти в 10 раз повысить их КПД. Ныне в энергетике разрабатываются новые схемы преобразования тепловой энергии в электрическую без промежуточных устройств, что позволит повысить КПД электростанций примерно на 15%.
Таковы закономерности, выражающие сдвиги в энергетике и других процессах, используемых в технике. Но создание, развитие и функционирование техники невозможно без применения людьми определенных знаний об объективной реальности - природе и той второй форме объективной реальности, которая создана людьми - техносферы. Практическое использование знаний, воплощение их в технических устройствах на протяжении всей истории развития техники имеет определенные закономерности. Мы не будем здесь подробно останавливаться на освещении проблемы технического использования знаний, этому посвящена следующая глава. В аспекте рассматриваемой в данном случае проблемы мы выделим лишь две закономерности этого процесса, ярко проявляющихся на протяжении всего технического прогресса.
Одну из таких закономерностей можно сформулировать как неуклонное возрастание объема воплощаемого в технике человеческого знания. Человек всегда развивал технику используя определенные знания .Но объем знаний, используемых в технике, неуклонно повышался на протяжении истории. Орудия первобытного человека создавались и совершенствовались на том незначительном запасе знаний, которыми располагали люди первобытной общины. Появление сложных орудий зиждилось уже на опытном знании о различных явлениях и процессах. Крупное машинное производство потребовало практического применения огромного объема знаний. Компьютерная техника, автоматика и робототехника делает возможным техническое применение всего того объема человеческого знания, величина которого ныне удваивается каждые 20 месяцев против 50 лет во времена Маркса.
Вторая закономерность фиксирует изменение структуры и возрастание сложности воплощаемого в технике знания. На первом этапе технического прогресса - этапе ручных орудий труда люди создавали и развивали технику на основе использования своего производственного и вообще жизненного опыта. Технически воплощаемые знания были чисто эмпирическими, создаваемые путем метода проб и ошибок. С появлением крупного машинного производства начинается сознательное техническое применение науки, хотя производственный опыт продолжает играть заметную роль в развитии техники. На этапе автоматизации,роботизации и компьютеризации техническое воплощение опытно-производственных знаний отступает на задний план и главную роль играет техническое воплощение научных знаний, особенно его передовых областей- общей теории систем, кибернетики, теории автоматов, синергетики др.
Следующая группа внутренних закономерностей развития техники - это законы конструктивных особенностей, структуры и функций техники.
Исследуя эти законы следует прежде всего указать на исторически углубляющейся процесс специализации и дифференциации в развитии техники. Растущие потребности стимулируют создание новых образцов техники различных по своей конструкции и принципам действия. Для удовлетворения технологических потребностей производства необходимо выпускать большой ассортимент типов станков начиная от небольших настольных станков применяемых для изготовления мельчайших деталей различных приборов до тяжелых станков предназначенных для обработки деталей размером до 20 метров и весом свыше 250 тонн.
Дифференциация неразрывно связана со специализацией, так как различные технические устройства более высокого уровня создаются с учетом их приспособления к выполнению определенных функций и операций. Развитие техники в одних случаях может идти по пути функциональной специализации, которая включает в себя момент известной универсальности. Это повышает ее производительность но снижает гибкость технических устройств при необходимости изменения технологического процесса. В других случаях можно идти по пути предметной специализации когда техническое устройство имеет жесткую программу для выполнения узкой операции. Поэтому идеалом является оптимальное сочетание функциональной и предметной специализации и, более того, сочетание специализации с дифференциацией. Поясним сказанное примером.
Современные высокопроизводительные металлорежущие станки, построенные на широком использовании принципов многоинструментальности и многопозиционности, как правило специализированы и часто предназначены для выполнения определенной операции. Однако специальные станки узко целевого назначения трудно переключить на другие работы при смене вида продукции. Стремление устранить этот недостаток привело к созданию агрегатных станков конструируемых из набора различных нормализованных укрупненных узлов-агрегатов. Если раньше технологический процесс изготовления изделий строился в соответствии с наличным парком станков, то последнее время в зависимости от требуемой обработки деталей из унифицированных и взаимозаменяемых узлов создаются специальные многопозиционные агрегатные станки. При этом на смену принципа дифференциации операций обработки приходит принцип максимальной концентрации механической обработки на одном станке.
Если на ступени орудийной техники преобладала функциональная ее специализация, то на ступени мануфактурного производства увеличилась дифференциация орудий труда и быстрыми темпами развивалась их предметная специализация. На стадии машинной техники ярко проявляется закономерный процесс одновременной дифференциации и специализации. И хотя существует тенденция движения от функциональной к предметной специализации, со временем в технике из известного числа унифицированных элементов будет создаваться все многообразие технических устройств по мере утверждения унификации и нормализации.
Следующей закономерностью развития техники является ее последовательное усложнение.Это усложнение происходит как путем увеличения числа элементов входящих в техническую систему, так и изменением ее структуры. Так, если в первых отечественных агрегатных станках действовало 455 шпинделей, то в станках выпущенных впоследствии их было уже 6657. Усложнение техники по мере ее развития ярко проявляется в эволюции компьютерной техники где находят себе последовательное применение транзисторы, интегральные схемы разной степени сложности, микропроцессоры и персептроны.
На стадии орудийной техники существовали разнообразные одноэлементарные орудия труда, усложнение которых происходило крайне медленными темпами. Топор, лопата, молот мало изменились и до наших дней. С появлением машинной техники последняя по мере все большего функционального замещения человека в процессе труда усложнялась. Первые рабочие машины с рабочим двигателем содержали уже довольно замысловатый комплекс различных деталей и узлов. С использованием индивидуального двигателя в рабочих машинах возникает сложное техническое устройство, состоящее из рабочей машины, передаточного устройства и индивидуального электрического двигателя. Таким образом возникает трехзвенная машина, которая все более усложняется с автоматизацией производства. Теперь к трем звеньям машины присоединяется четвертая - контрольно-управляющее устройство. Еще более сложную техническую структуру имеют компьютеры, которые уже замещают логические функции человека и , следовательно, имеют определенную аналогию с самым сложным объектом который создала природа . с человеческим мозгом. Аналогия эта не только по выполняемым функциям, но в определенной степени и по структуре, поскольку запоминающие ячейки компьютера напоминают нейроны головного мозга. По мере перехода от частичной к комплексной и далее к полной автоматизации структура технических систем еще более усложняется, включает множество элементов, между которыми возникают сложные взаимосвязи. Таким образом, в процессе развития техники формируются технические системы все более высокого порядка и степени сложности.
Развитие техники по пути автоматизации является существенной закономерностью изменения структуры и функций техники по мере ее развития. Как уже было отмечено выше - историю техники можно понимать как предысторию автоматики. Действительно, по мере технического прогреса техника усложнялась все в большей степени замещая трудовые функции человека - вначале энергетическую и транспортную, затем технологическую и контрольно-управляющую. В результате ныне на долю мускульной энергии человека приходится сейчас не облее 1% всей потребляемой энергии в промышленности и сельском хозяйстве. Если инструментальная и машинная техника замещала физическую работу людей, то появление автоматизации и компьютеризации приводит к замене автоматами и ЭВМ не только физических, но и умственно-интеллектуальных функций людей. Техника замещает не только работу человека по контролю технологического процесса, но и по управлению им. Необходимым условием такой замены является алгоритмическое описание деятельности. Автоматизация - это не самодовлеющая замена человека машиной, а средство рационализации человеческой деятельности. Она дает возможность человеку развивать в необычайных масштабах свою творческую деятельность.
В итоге развития техники по пути к автоматизации техника превращается в целостную систему для которой характерны:
- электронизация почти всех подсистем технических средств автоматизации физического и умственного труда.
- формирование интегрированной системы автоматизации производства, организационного управления и обработки информации.
- практическое овладение биологической формой движения материи, создание биотехнологии.
- качественный скачек в развитии элементной базы технических средств управления, создание безбумажной информатики.
- создание материальных предпосылок для достижения технологической свободы человека.
Последнюю группу внутренних законов развития техники составляют законы взаимосвязи отдельных видов и отраслей техники в процессе их развития.
Прежде всего, отметим в качестве важнейшего закона развития техники закон преемственности. Совершенствование ручных орудий труда, простой кооперации породили мануфактуру. Возникновение и дальнейшее распространение мануфактур подготовило необходимые технические предпосылки для перехода к машинному производству, Последнее на определенной ступени своего развития принимает автоматизированную форму.
Преемственность в развитии техники проявляется в том, что "каждая современная машина имеет свою родословную и ведет свое развитие от весьма древних орудий"(19,80-81). Совершенствование токарного станка часовщика 18 века через сложную цепь промежуточных многочисленных орудий завершается в современном крупном револьверном станке. Но создание револьверного станка требует особых приспособлений для литья металла и установки отливок на станках для их обработки. Все это должны были сделать машины которые были созданы при помощи других машин.
Следующим законом развития техник является то, что проблемы, поставленные в технике, часто получают свое решение на более высших этапах технического прогресса. Так были реализованы многие технические идеи - создание парового двигателя, автомата, радио, телевидения, парашюта, подводной лодки и многие другие. Рациональные технические идеи живут в умах последующих поколений и рано или поздно находят свое техническое воплощение. Это обстоятельство является стимулом развития техники, одной из причин ускоренного ее развития.
Наконец, закономерностью развития техники является то, что развитие различных отраслей и видов техники протекает во взаимосвязи и взаимодействии. Любая новая отрасль техники своим появлением взывает своеобразную реакцию и влечет за собой последовательный ряд изменений во многих других отраслях. Повышение производительности машин на одном участке вызывает необходимость технического перевооружения других участков. Крупные качественные изменения в технике начинаются обычно с создания рабочих машин. Технический прогресс, вызванный появлением рабочих машин в одной отрасли производства, ведет к появлению передовых и отстающих отраслей производства. Взаимозависимость отдельных отраслей производства требует ликвидации различий в техническом уровне, что вызывает постоянную необходимость подтягивания отстающих отраслей до передовых. Эта взаимосвязь различных отраслей производства на основе новейших технических достижений происходит непрерывно.
Так, распространение водяных и ветряных мельниц в средневековье потребовало механизации некоторых приемов в процессе труда. Путь этой механизации открыли два важных изобретения. Первое - кривошип, позволяющий преобразовывать вращательное движение в возвратно-поступательное и наоборот. Второе - маховик, позволяющий выравнивать неравномерное усилие двигателя, придавать таким образом равномерность вращению. Эти изобретения, в свою очередь, позволили приводить в движение механические решета для просеивания муки, молоты в кузнецах, машины в сукновальнях и сыромятнях. Распространение сукноделия потребовало развитие торговли, чему мешали не только замкнутость хозяйств, но и монетный голод. Возникает необходимость разработки серебряных рудников, развития техники горного дела, которое стимулировалось к тому же потребностями в железе.
Возьмем более позднее время. Вторая половина 18 века характерна для технического прогресса изобретением рабочих машин и созданием универсального теплового двигателя. Основной задачей дальнейшего помышленного развития стало техническое перевооружение машиностроения. Г Модель. создавший механический суппорт для токарного станка, положил начало изготовления машин машинами. Технический переворот в области машиностроения явился основным стимулом для развития металлургии. Черная металлургия переходит на новые методы производства металла - новую технологию получения чугуна и усовершенствованные способы переделки чугуна в железо. Это обстоятельство в свою очередь в огромной степени увеличивает спрос на самые разнообразные продукты горного дела, что влияет на ее развитие - вводятся паровые насосы прямого действия, поршневые вентиляторы, взрывобезопасные лампы, подъездные рельсовые пути. Опыт последних позволил начать работы по созданию конно-чугунных дорог для общего пользования что логически привело к идее паровой железной дороги.
Наконец, возьмем современность. Нет необходимости доказывать, что создание техники освоения космического пространства оказало огромное влияние на металлургическую и химическую промышленность, разработку технологий получения высокочистых веществ, способов получения новых видов жидкого и твердого топлива, стимулировало развитие робототехники, автоматики и компьютеров. Все эти процессы ныне называются космизацией производства.
Таким образом, различные отрасли техники взаимно поддерживают и стимулируют друг друга. История техники свидетельствует, что "никакие технические приспособления, никакие более совершенные технологии не получают распространения в хозяйстве, пока все звенья хозяйственной цепи, все элементы экономики не готовы принять его. Новые технические новшества пробивают себе дорогу только при условии реорганизации всей системы хозяйствования. Отдельные технологии могут существовать где-то задолго до того, как они стали взаимосвязанными и взаимоподдерживающими элементами новых технологических систем, но применялись в тех прежних условиях лишь эпизодически и не получали широкого распространения"(29,41).
Рассмотрение техники как средства деятельности людей позволяет сделать вывод не только о том, что развитие техники можно понять лишь в системе "человек-техника", но и о том, что это развитие является закономерным процессом, определяется совокупностью законов, среди которых важную играют внутренние специфические законы. Эти законы возникают на основе внутренних противоречий техники, которые формируются в процессе взаимодействия общества с природой. Поэтому специфические внутренние закономерности развития техники относятся к системе самой техники и не могут быть подменены какими-нибудь другими.
Литература.
1. Философия техники в ФРГ. М., 1989.
2. История техники.Первобытное общество.Т.1, часть 1.М., 1936.
3. Хосе ртега-и-Гассет. Размышления о технике // Избр. труды,
М., 1997.
4. Ясперс К. Смысл и предназначение истории. М., 1991.
5. Шухардин С.В. Основы истории техники. М., 19069.
6. Философские вопросы современной физики. М., 1952.
7. Человек в системе наук. м., 1980.
8. Ломов Б.Ф. Человек и техника. М., 1966.
9. Аствацатуров А.Е. Основы инженерной эргономики.
Изд.-во РГУ, 1991.
10. Бердяев Н.А. Человек и машина// Вопр. философии, 1989,
№ 2.
11.Лес за деревьями. М., 1991.
12. Маркс К. Капитал// Маркс К. и Энгельс Ф. Соч., т. 23.
13. Копнин П.В. Философские идеи В.И.Ленина и логика. М.,
1959.
14. Винер Н. Творец и робот. М., 1966.
15. Леонтьев А.Н. Автоматизация и человек // Научно-техни-
ческая революция и человек. М., 1977.
16. Смолян Г. Л. Человек и компьютер. М., 1981.0
17. Ракитов А.И. Философия компьютерной революции.М.,1991.
18. Компьютер обретает разум. М., 1990.